PLCPLC控制系统原理与编程简介控制系统原理与编程简介一、PLC的发展概况1、PLC的由来在PLC问世以前，工业控制领域中是以继电器控制占主导地位。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高，尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差。如果生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计，并改变硬件结构，这不仅影响了产品更新换代的周期，而且对于比较复杂的控制系统来说，不但设计制造困难，而且其可靠性不高，查找和排除故障也往往是费时和困难的。1968年，美国通用汽车公司根据市场形式与生产发展需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。为了尽可能地减少重新设计和重新接线的工作，从而减低成本、缩短周期，提出了研制新型逻辑顺序控制装置来取代继电器控制装置。通用汽车公司对该新型控制装置的研制提出了以下10项技术指标要求：1.编程方便，现场可修改程序；2.维修方便，采用模块化结构；3.可靠性高于继电器控制装置；4.体积小于继电器控制装置5.数据可直接送入管理计算机；6.成本可与继电器控制装置竞争；7.可直接用115V交流输入；8.输出为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；9.通用性强、易于扩展；10用户程序存储器容量可扩展到4KB。这10项技术指标也是当今可编程控制器的最基本的功能。1969年，美国数字设备公司（DEC）就研制出了第一台PLC，将其应用于美国通用汽车公司自动装配生产线上，并取得了极大的成功。PLC的概念可编程序控制器是一种以微处理器为核心器件的逻辑和顺序控制装置。由于可编程序控制器在不断发展，对它下一个确切定义比较困难。目前公认的是1980年美国电气制造协会NEMA对他下的定义：可编程序控制器是一种数字式的垫子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序运算、计算、计时和算术运算等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。可编程序控制器最早出现于1969年，当时叫可编程序逻辑控制器，即PLC（ProgrammableLogicController)，1976年NEMA将其命名为可编程序控制器，缩写PC（ProgrammableController)。由于可编程序控制器英文缩写PC和个人计算机英文缩写PC（PersonalComputer）容易混淆，所以大家仍将可编程序控制器成为PLC。2、PLC的发展简史PLC的发展与计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关。这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC的发展又对这些高新技术提出了更高、更新的要求，促进了它们的发展。从PLC的控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个阶段：第１阶段，从第一台PLC问世到20世纪70年代中期，是PLC的初创阶段该阶段的PLC产品主要用于逻辑运算、定时和记数，它的CPU由中小规模的数字集成电路组成，他的控制功能比较简单。该阶段的代表产品有MODICON公司的084、AB工地的PDQII、DEC的PDP-14和日立公司的SCY-022等。第2阶段，从20世纪70年代中期到末期，是PLC的实用化发展阶段。该时期的PLC产品的主要控制功能得到了较大的发展。随着多种8位微处理器的相继问世，PLC技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环调节功能，提高了运算速度，扩大了输入/输出规模。该阶段的代表产品有MODICON公司的184、284、384，西门子工地的SYMATICS3系列，富士电机公司的SC系列等。第3阶段，从20世纪70年代末期到80年代中期，是PLC通信功能的实现阶段。与计算机通信的发展相联系，PLC也在通信方面有了很大的发展，初步形成了分布式的通信式的网络体系。但是，由于生产厂家各自为政，通信系统自成系统，因此各产品互相通信是较困难的。在该阶段，由于生产控制的需要，对PLC的需求大大增加，产品的功能也得到了发展，数学运算的功能得到了较大的扩充，产品的可靠性进一步提高。该阶段的代表产品有富士电机公司的MI-CREX和德州仪器公司的TI530等。第4阶段，从20世纪80年代中期开始，是PLC的开放阶段。由于开放系统的提出，使PLC也得到了较大的发展。主要表现为通信系统的开放，使各生产厂家的产品可以互相通信，通信协议的标准化使用户得到了好处。在这一阶段，产品的规模增...
