7.1 PLC概述

7.1.1 可编程控制器的产生和发展

  传统的的继电器--接触器控制系统,由继电器、接触器和各种开关按一定的逻辑关系用线连接而成。要改变控制逻辑,需要重新布线、连接,甚至要增减元器件,由于接线多,非常费时费力。因此只适用于工作模式固定、控制逻辑简单、大批量生产的制造设备和一些自动化程度较低的制造设备。

  20世纪30年代出现了电子管顺序逻辑控制器,解决了因继电器等开关触点通断延时太长而引起的不稳定问题;20世纪50年代半导体二极管、三极管逻辑控制电路取代了电子管控制器,解决了电子管热丝大功率耗能问题;20世纪60年代中小规模集成电路的出现大大减少了逻辑控制器连接点数量,降低了故障率。20世纪60年代末,随着大规模集成电路技术、计算机技术、自动控制理论的发展,以及汽车制造业日益激烈的竞争对生产线具有柔性的要求,美国通用汽车公司首先提出了将继电器—接触器控制的简单易懂、使用方便、价格低廉的优点,与计算机的功能完善、灵活性、通用性好的优点结合起来,将继电器—接触器控制的硬件连线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想。1969年美国数字设备公司(DEC)根据上述设想,研制开发出世界上第一台可编程逻辑控制器。20世纪80年代超大规模集成电路的出现,产生了CPU、单板计算机、单片计算机,可编程逻辑控制器具有了通用性、易用性和易学性,PLC得到进一步发展,不仅具有继电逻辑控制特性,也具有了连续控制的特性,PLC也因此更名为可编程控制器。

  1985年1月国际电工委员会(IEC)对可编程控制器定义如下:“可编程控制器是一种数字运算电子系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在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,并通过数字或模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充的原则设计”。