可编程序控制器 (PLC) 的起源和发展 (可编程序控制器)

引言

可编程控制器 (PLC) 是一种工业自动化设备，广泛用于各种行业中控制机器和流程。PLC 的兴起极大地改变了自动化领域，为工业带来了前所未有的灵活性、可靠性和效率。

起源

PLC 的发明可以追溯到 20 世纪 60 年代中期。当时，汽车行业正在寻找一种方法来取代笨重的继电器逻辑系统，以实现更灵活和可重编程的控制系统。

1968 年，美国工程师 Richard Morley 开发了第一台 PLC，称为 "Modicon 084"。这台 PLC 采用了可编程内存芯片，允许用户存储和修改逻辑程序，从而实现了灵活的控制功能。

发展

在 Modicon 084 推出后，PLC 技术迅速发展。

• 1970 年代：PLC 的功能得到扩展，包括模拟输入/输出 (I/O)、PID 控制和远程 I/O。
• 1980 年代：微处理器的引入，提高了 PLC 的处理能力和可编程性。PLC 也开始集成网络连接。
• 1990 年代：PLC 技术变得更加模块化和灵活。PLC 还开始集成图形用户界面 (GUI)，从而改善了可视性和可编程性。
• 21 世纪：PLC 继续演进，变得更加强大和多功能。PLC 也开始支持以太网连接和高级编程语言，例如 IEC 61131-3。

现代 PLC

现代 PLC 是一种高度通用的自动化设备，具有以下特点：

• 可编程性：PLC 可以在不进行硬件更改的情况下重新编程，从而允许快速修改和更新控制程序。
• 模块化：PLC 的输入/输出模块和处理器可以根据需要进行组合和配置，以适应不同的应用。
• 网络功能：PLC 可以通过以太网、工业以太网或其他协议连接到其他设备和系统。
• 图形界面：大多数 PLC 都包含一个图形用户界面，允许用户以直观的方式编程、监控和故障排除。

应用

PLC 被广泛应用于各种工业中，包括：

• 汽车制造
• 半导体制造
• 食品和饮料加工
• 制药生产
• 可再生能源

优点

PLC 使用具有许多优点，包括：

• 灵活性：PLC 可以轻松重新编程，以适应不断变化的生产需求。
• 可靠性：PLC 采用坚固耐用的设计，即使在恶劣的环境中也能可靠地工作。
• 效率：PLC 可以优化机器和流程，从而提高生产率和降低能耗。
• 成本效益：PLC 是一种相对低成本的自动化解决方案，可以提供显著的投资回报。

未来展望

PLC 技术仍在不断发展，其未来前景仍然乐观。随着工业 4.0 和物联网 (IoT) 的兴起，PLC 将在以下领域发挥越来越重要的作用：

• 智能制造：PLC 将与其他工业设备和系统集成，以创建智能工厂，提高生产效率和质量。
• 预测性维护：PLC 可以收集和分析数据，以预测机器故障并防止停机。
• 远程监控：PLC 将能够通过互联网进行远程监控和控制，从而提高设备的可用性。

结论

可编程控制器 (PLC) 已经彻底改变了工业自动化领域。PLC 的灵活性、可靠性和效率，使其成为各种行业中不可或缺的工具。随着技术继续发展，PLC 在未来的工业自动化中将继续发挥至关重要的作用。

世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。 限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。 20世纪70年代初出现了微处理器。 人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。 此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。 更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。 这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。 这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。 这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。 从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。 最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。 接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。 目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。 上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。 此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。 可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。