plc是20世纪60年代美国为取代传统继电器控制装置而在美国引进的,随着plc技术的迅速发展及其在世界各地的广泛应用,plc的功能也在不断提高。随着信号处理技术、控制技术网络技术、计算机技术、计算机技术和用户需求的不断发展,plc在开关能力处理的基础上增强了运动控制和模拟处理的功能。plc现在已不再局限于逻辑控制,在运动控制、过程控制等领域发挥着非常重要的作用。随着信号处理技术、控制技术网络技术、控制技术、计算机技术的不断发展和用户需求的不断提高,以及信号处理技术、计算机技术、计算机控制技术、用户技术、计算机技术和用户需求的不断提高。
PLC是离散控制系统中的首选产品,自80年代到90年代, PLC发展迅速,目前全球 PLC年增长20%~30%。近年来,由于工厂自动化程度不断提高, PLC市场容量基数不断扩大,工业发达国家 PLC的发展速度减缓。但在中国等发展中国家, PLC发展非常迅速。据有关资料统计,2004年全球 PLC的销售额约为100亿美元,在自动化领域占有举足轻重的地位。
可编程控制器是从触摸式继电器控制原理发展而来的,70年代的可编程控制器仅采用开关逻辑控制,汽车工业是首个应用可编程控制器。用来存储执行逻辑操作、顺序控制、定时、计数和操作等操作的指令;通过数字输入和输出操作,对各种机械或生产过程进行控制。
由用户编写的控制程序,表达了生产过程的工艺要求,并在 PLC的用户程序存储器中预先存储。在操作过程中,要按照储存程序的内容逐条进行,以完成工艺要求的操作。在 PLC的 CPU中有一个程序计数器,它指示程序步的存储地址,在程序运行期间,该计数器每执行一步就自动加1,程序从开始步(零步序号)到最后步(通常是 END指令),然后返回开始步循环操作。每一个循环操作完成所需的时间称为 PLC扫描周期。
不同类型的PLC,周期扫描周期在1微秒到几十微秒之间。可编程控制器采用梯形图编程,具有逻辑求解快速的优点。微秒量级,求解1K逻辑程序用不到1毫秒。它将所有输入视为开关值,16位(包括32位)为模拟值。大型PLC用另一个CPU完成模拟量的计算。将计算结果发送给PLC控制器。
对于相同输入输出点数的系统,使用可编程控制器的成本低于使用集散控制系统的成本(节省约40%)。PLC没有专门的操作站,软硬件通用,维护成本比DCS低很多。一个PLC控制器可以接收数千个I/O点(最多8000多个I/O)。如果被控对象主要是设备联锁,电路较少,那么PLC更合适。由于PLC采用通用监控软件,设计企业管理信息系统更容易。
可编程序控制器(Programmble Controller)是 PC或 PLC。本机以电气控制技术和计算机技术为基础,逐步发展成为以微处理器为核心,集自动化技术、计算机技术、通信技术于一体的新型工业控制设备。PLC作为一种最重要、最普遍、应用最广泛的工业控制设备,被广泛地应用于各种生产机械和生产过程的自动控制,被公认为现代工业自动化的三大支柱(PLC、机器人、 CAD/CAM)。
1987年, IEC (IEC)发布了可编程控制器标准草案第三稿。草稿中对可编程控制器的定义如下:“可编程控制器是用于数字操作的电子系统,它是专门设计用于在工业环境中使用的。该系统使用可编程存储器,将执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令存储在存储器内,通过数字输入和输出,实现对各类机械或生产过程的控制。可编程序控制器及其相关外设,均应按照易于与工业系统结合、易于扩展其功能的原则来进行设计。
定义强调PLC应直接在工业环境中使用,必须具有较强的抗干扰能力、广泛的适应性和广泛的应用范围,这是区别于一般微机控制系统的一个重要特点。同时也强调了软件实现的可编程控制器与传统控制设备通过硬件或硬接线改变程序的本质区别。
在过去的10年中,随着plc价格的下降和用户需求的不断扩大,越来越多的中小型设备开始使用plc控制,plc在我国的应用正在快速增长,随着中国经济的快速发展和基本自动化水平的提高,plc在未来将继续保持高速增长势头。。
近几年来,可编程控制器发展迅速,几乎每年都有许多新的系列产品问世,其功能已经远远超出了上述定义。在实践中遇到的一些用户原先采用嵌入式控制器,现在逐渐用通用 PLC或自定义 PLC来代替。普通 PLC可用于特殊设备,被认为是一种嵌入式控制器,但相对于普通嵌入式控制器, PLC具有更高的可靠性和良好的稳定性。