plc是20世紀60年代美國為取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置而在美國引進的,隨著plc技術的迅速發(fā)展及其在世界各地的廣泛應用,plc的功能也在不斷提高。隨著信號處理技術、控制技術網絡技術、計算機技術、計算機技術和用戶需求的不斷發(fā)展,plc在開關能力處理的基礎上增強了運動控制和模擬處理的功能。plc現(xiàn)在已不再局限于邏輯控制,在運動控制、過程控制等領域發(fā)揮著非常重要的作用。隨著信號處理技術、控制技術網絡技術、控制技術、計算機技術的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,以及信號處理技術、計算機技術、計算機控制技術、用戶技術、計算機技術和用戶需求的不斷提高。
PLC是離散控制系統(tǒng)中的首選產品,自80年代到90年代, PLC發(fā)展迅速,目前全球 PLC年增長20%~30%。近年來,由于工廠自動化程度不斷提高, PLC市場容量基數(shù)不斷擴大,工業(yè)發(fā)達國家 PLC的發(fā)展速度減緩。但在中國等發(fā)展中國家, PLC發(fā)展非常迅速。據(jù)有關資料統(tǒng)計,2004年全球 PLC的銷售額約為100億美元,在自動化領域占有舉足輕重的地位。
可編程控制器是從觸摸式繼電器控制原理發(fā)展而來的,70年代的可編程控制器僅采用開關邏輯控制,汽車工業(yè)是首個應用可編程控制器。用來存儲執(zhí)行邏輯操作、順序控制、定時、計數(shù)和操作等操作的指令;通過數(shù)字輸入和輸出操作,對各種機械或生產過程進行控制。
由用戶編寫的控制程序,表達了生產過程的工藝要求,并在 PLC的用戶程序存儲器中預先存儲。在操作過程中,要按照儲存程序的內容逐條進行,以完成工藝要求的操作。在 PLC的 CPU中有一個程序計數(shù)器,它指示程序步的存儲地址,在程序運行期間,該計數(shù)器每執(zhí)行一步就自動加1,程序從開始步(零步序號)到最后步(通常是 END指令),然后返回開始步循環(huán)操作。每一個循環(huán)操作完成所需的時間稱為 PLC掃描周期。
不同類型的PLC,周期掃描周期在1微秒到幾十微秒之間??删幊炭刂破鞑捎锰菪螆D編程,具有邏輯求解快速的優(yōu)點。微秒量級,求解1K邏輯程序用不到1毫秒。它將所有輸入視為開關值,16位(包括32位)為模擬值。大型PLC用另一個CPU完成模擬量的計算。將計算結果發(fā)送給PLC控制器。
對于相同輸入輸出點數(shù)的系統(tǒng),使用可編程控制器的成本低于使用集散控制系統(tǒng)的成本(節(jié)省約40%)。PLC沒有專門的操作站,軟硬件通用,維護成本比DCS低很多。一個PLC控制器可以接收數(shù)千個I/O點(最多8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備聯(lián)鎖,電路較少,那么PLC更合適。由于PLC采用通用監(jiān)控軟件,設計企業(yè)管理信息系統(tǒng)更容易。
可編程序控制器(Programmble Controller)是 PC或 PLC。本機以電氣控制技術和計算機技術為基礎,逐步發(fā)展成為以微處理器為核心,集自動化技術、計算機技術、通信技術于一體的新型工業(yè)控制設備。PLC作為一種最重要、最普遍、應用最廣泛的工業(yè)控制設備,被廣泛地應用于各種生產機械和生產過程的自動控制,被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱(PLC、機器人、 CAD/CAM)。
1987年, IEC (IEC)發(fā)布了可編程控制器標準草案第三稿。草稿中對可編程控制器的定義如下:“可編程控制器是用于數(shù)字操作的電子系統(tǒng),它是專門設計用于在工業(yè)環(huán)境中使用的。該系統(tǒng)使用可編程存儲器,將執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令存儲在存儲器內,通過數(shù)字輸入和輸出,實現(xiàn)對各類機械或生產過程的控制??删幊绦蚩刂破骷捌湎嚓P外設,均應按照易于與工業(yè)系統(tǒng)結合、易于擴展其功能的原則來進行設計。
定義強調PLC應直接在工業(yè)環(huán)境中使用,必須具有較強的抗干擾能力、廣泛的適應性和廣泛的應用范圍,這是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特點。同時也強調了軟件實現(xiàn)的可編程控制器與傳統(tǒng)控制設備通過硬件或硬接線改變程序的本質區(qū)別。
在過去的10年中,隨著plc價格的下降和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小型設備開始使用plc控制,plc在我國的應用正在快速增長,隨著中國經濟的快速發(fā)展和基本自動化水平的提高,plc在未來將繼續(xù)保持高速增長勢頭。。
近幾年來,可編程控制器發(fā)展迅速,幾乎每年都有許多新的系列產品問世,其功能已經遠遠超出了上述定義。在實踐中遇到的一些用戶原先采用嵌入式控制器,現(xiàn)在逐漸用通用 PLC或自定義 PLC來代替。普通 PLC可用于特殊設備,被認為是一種嵌入式控制器,但相對于普通嵌入式控制器, PLC具有更高的可靠性和良好的穩(wěn)定性。