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可编程逻辑控制器,英文称Programmable Logic Controllers,简称PLC(本文在后续一律简称PLC)是带有模块化组件的小型工业计算机,旨在自动化定制控制过程。我理解的控制过程就是通过程序对物理设备进行控制的过程,而这个程序就是通过逻辑表达的形式实现的(梯形图或其他PLC编程语言)。在PLC内部,将真实物理设备通过一个符号或字符串进行逻辑表示,因此编写的程序就是对这些逻辑进行编程和组合、循序控制的过程。这个控制过程是可编程的,可自定义的。因此称之为可编程逻辑控制器(PLC)。
PLC一直在发展中,至今尚未对其下**的定义。国际电工学会(IEC)曾先后于1982年11月、1985年1月和1987年2月发布了PLC标准草案的**,二,三稿。在第三稿中,对PLC作了如下定义:可编程逻辑控制器(PLC)是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器(PLC)及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
在工业控制系统领域内,工业生产环境的物理机器和生产线通常由硬件PLC控制,这也被认为是当前**化的解决方案并以此驱动工业自动化进程多年。为了更好地理解PLC的目的,让我们看一下PLC的简史。
工业自动化在PLC之前就已经开始了。在20世纪早期到中期,工业自动化通常使用复杂的机电式继电器电路来实现。机电继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。但是,通过继电器这种架构制造简单的自动化所需的继电器、导线和空间的数量都存在很多问题。一个简单的工厂控制过程的实现就需要成千上万的继电器!如果逻辑电路中有什么东西需要更改的话,那更是灾难性的。
1968年,**台可编程逻辑控制器(PLC)问世,取代了工业生产中复杂的继电器电路实现的工业自动化控制。最开始提出明确想法的是美国通用公司。在1968年的时候他们想要一台可以取代继电器控制的装置。次年,美国数字设备公司为通用公司研制出了**台可编程控制器PDP-14,并且试用成功,这就是世界上**台PLC。到70年代后期,PLC开始进入快速发展阶段,运行速度快速提升,小型化也有实质性的进步。80年代初开始在西方国家广泛应用,并快速成长,那段时间可谓是PLC的黄金时期。之后又发展了大型机和超小型机。到21世纪,PLC规模不断扩大,I/O点数增加,多CPU并行工作,大容量存储,高速扫描等,模块化、标准化成为主流,成本大幅度缩减,应用更加广泛。
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