绪论
二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代传统继
电器控制装置以来,PLC 得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。同时,PLC 的功能也不断完
善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLC 在
开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的 PLC 不再局限于逻辑控制,在运动
控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
作为离散控的制的首选产品,PLC 在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展,世界范围内
的 PLC 年增长率保持为 20%~30%。随着工厂自动化程度的不断提高和 PLC 市场容量基数的不断扩大,
近年来 PLC 在工业发达国家的增长速度放缓。但是,在中国等发展中国家 PLC 的增长十分迅速。综合
相关资料,2004 年全球 PLC 的销售收入为 100 亿美元左右,在自动化领域占据着十分重要的位置。
PLC 是由摸仿原继电器控制原理发展起来的,二十世纪七十年代的 PLC 只有开关量逻辑控制,首
先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通
过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,
并事先存入 PLC 的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操
作。PLC 的 CPU 内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自
动加 1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为 END 指令),然后再返回起始步循
环运算。PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的 PLC,循环扫描周期在 1
微秒到几十微秒之间。PLC 用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算 1K
逻辑程序不到 1 毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16 位(也有 32 位的)为一个模拟量。大
型 PLC 使用另外一个 CPU 来完成模拟量的运算。把计算结果送给 PLC 的控制器。
相同 I/O 点数的系统,用 PLC 比用 DCS,其成本要低一些(大约能省 40%左右)。PLC 没有专用操作
站,它用的软件和硬件都是通用的,所以维护成本比 DCS 要低很多。一个 PLC 的控制器,可以接收几
千个 I/O 点(最多可达 8000 多个 I/O)。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少,采用 PLC 较为合适。
PLC 由于采用通用软件,在设计企业的管理信息系统方面,要容易一些。
近 10 年来,随着 PLC 价格的不断降低和用户需求的不断扩大,越来越多的中小设备开始采用 PLC
进行控制,PLC 在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高,
今后一段时期内 PLC 在我国仍将保持高速增长势头。
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