【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中的重要性，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 PLC 技術(shù) 隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，由最初的一位機(jī)發(fā)展為 8 位機(jī)。隨著微處理器 CPU 和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在 PLC 應(yīng)用，形成了現(xiàn)在意義上的 PLC。進(jìn)入 20實(shí)際 80年代以來(lái)，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以 16 位和 32 位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化 PLC得到了驚人的發(fā)展，使 plc 概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用等發(fā)面都有了新的突破。不僅控制功能增強(qiáng)、功耗體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測(cè)更為靈活方便，而且遠(yuǎn)程 I/O 和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及人機(jī)界面也有了長(zhǎng)足的發(fā)展?，F(xiàn)在 PLC 不僅能得心應(yīng)手于 制造業(yè)自動(dòng)化，而且還可以應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，所有這些已經(jīng)使之成為自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的三大支柱之一，即使在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)成為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)的今天， PLC 仍然是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)控制系統(tǒng)不可缺少的控制器。 大致總結(jié)一下， PLC 的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段。 從第一臺(tái) PLC 問(wèn)世到 20世紀(jì) 70年代中期。這個(gè)時(shí)期的 plc 功能簡(jiǎn)單，主要完成一般的繼電器控制系統(tǒng)的功能，即順序邏輯、定時(shí)和計(jì)數(shù)等，編程語(yǔ)言為梯形圖。 2 崛起階段 從 20 世紀(jì) 70 年代中期到 80 年代初期。由于 PLC 在取代在取代繼電器控制系統(tǒng)方面的卓越表現(xiàn)，所 以自從它在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域開(kāi)始普及應(yīng)用后便得到了飛速的發(fā)展。這個(gè)階段的 PLC 再其控制方面增強(qiáng)了很多，例如數(shù)據(jù)處理、模擬量的控制等。 3 成熟階段 從 20 世紀(jì) 80 年代初期到 90 年代初期。這之前的 PLC 主要是單片機(jī)應(yīng)用和小規(guī)模、小系統(tǒng)的應(yīng)用；但隨著對(duì)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)水平、控制功能和 13 控制范圍要求的提高，再大型的控制系統(tǒng)（如冶煉、飲料、造紙、煙草、紡織、污水處理等）中， PLC 也展示出了其強(qiáng)大的生命力。對(duì)于這些大規(guī)模、多控制的應(yīng)用場(chǎng)合，就要求 PLC 控制系統(tǒng)必須具備通信和聯(lián)網(wǎng)功能。這個(gè)時(shí)期的 PLC 順應(yīng)時(shí)代要求，在大型 PLC 中一般都擴(kuò)展上了遵守一定協(xié)議的通信接口。 4 飛速發(fā)展階段 從 20 世紀(jì) 90 年代初期到 90 年代末期。由于對(duì)模擬量的處理和網(wǎng)絡(luò)通信功能的提高， PLC 控制系統(tǒng)在過(guò)程控制領(lǐng)域也開(kāi)始大面積使用。隨著芯片技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展， PLC 的功能得到進(jìn)一步提高。現(xiàn)在 PLC 不論從體積上、人機(jī)界面功能、端子接線技術(shù)，還是從內(nèi)在的性能（速度、存儲(chǔ)容量等）、實(shí)現(xiàn)的功能（運(yùn)動(dòng)控制、通信網(wǎng)絡(luò)、多級(jí)處理等）方面都遠(yuǎn)非過(guò)去的 PLC 可比。從 20 世紀(jì) 80 年代以后，使 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持在 30%~40%之間。 5 開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化階段 從 20 世紀(jì) 90 年代中期以后，其實(shí)關(guān)于 PLC 開(kāi)放性的工作在上世紀(jì) 80年代就已經(jīng)展開(kāi)；但受到各大公司的利益阻撓和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化難度的影響，這項(xiàng)工作發(fā)展的并不順利。所以 plc 誕生后的 30 年里，各個(gè)在通信標(biāo)準(zhǔn)、編程語(yǔ)言方面都存在這不兼容的地方，這為在工業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)互換性、互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化都帶來(lái)了極大的不便?，F(xiàn)在隨著棵可編程程序控制器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61131 的逐步完善，特別是 IEC611313 標(biāo)準(zhǔn)的推廣，使得 PLC 真正走入一個(gè)開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)代。 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) PLC 總的發(fā)展趨勢(shì) 是高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能、信息化、軟 PLC、標(biāo)準(zhǔn)化、與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)緊密結(jié)合等方向發(fā)展。 14 1 向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，新型器件性能的大幅度提高，價(jià)格卻大幅度降低，使得 PLC 結(jié)構(gòu)更為緊湊，操作使用十分簡(jiǎn)單。從體積上講，有些專用的微型 PLC 僅有一個(gè)香皂大小。 PLC 的功能不斷增加，將原來(lái)大、中性 PLC才有的功能部分的轉(zhuǎn)移到小型 PLC 上，如模擬量處理、復(fù)雜的功能指令和網(wǎng)絡(luò)通信等。 PLC 的價(jià)格也不斷下降，真正成為現(xiàn)在電氣控制的不可替代的控制裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，小型和微 型的 PLC 德市場(chǎng)份額一直保持在 70%~80%之間，所以對(duì)小型化的追求不會(huì)停止。 2 向大容量、高速度、信息化方向發(fā)展 現(xiàn)在大中型 PLC 采用多微處理器系統(tǒng)，有的僅用了 32 位微處理器，并集成了通信聯(lián)網(wǎng)的功能，可同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)操作，運(yùn)算速度、交換數(shù)據(jù)速度以及外設(shè)響應(yīng)速度都有大幅度提高，存儲(chǔ)容量大大增加，特別好似增加了過(guò)程控制和數(shù)據(jù)處理的功能。為了適應(yīng)工廠控制系統(tǒng)和企業(yè)信息管理系統(tǒng)日益有機(jī)結(jié)合的要求，信息技術(shù)也滲透到了 PLC 中，如設(shè)置開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、支持 OPC（ OLE for Process Control ）技術(shù) 等等。 3 智能化模塊的發(fā)展 為了實(shí)現(xiàn)某些特殊的控制功能， PLC 制造商開(kāi)發(fā)出了許多智能的 I/O 模塊。這些模塊本身帶有 CPU，使得占用主 CPU 的時(shí)間很少，減少了對(duì) PLC掃描速度的影響，提高了整個(gè) PLC 控制系統(tǒng)的性能。它們本身有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，可以完成 PLC 的主 CPU難以兼容的功能。由于在硬件和軟件方面都采取了可靠性和便利化的措施，所以簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編程。典型的智能化模塊主要有高速計(jì)數(shù)米快、定位控制模塊、溫度控制模塊、閉環(huán)控制模塊、以太網(wǎng)通信模塊和各種現(xiàn)場(chǎng)總線通信模塊等。 15 4 人機(jī)界面 的發(fā)展 HMI 在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中起著越來(lái)越重要的作用， PLC 控制系統(tǒng)在HMI 方面的進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）編程工具的發(fā)展 過(guò)去大部分中小型 PLC 僅提供手持式編程器，編程人員通過(guò)編程器與 PLC 打交道。首先是把編制好的梯形圖程序轉(zhuǎn)化成語(yǔ)句表程序，然后使用一個(gè)編程器一個(gè)字符、一個(gè)字符的敲到 PLC 內(nèi)部；另外調(diào)試時(shí)也只能通過(guò)編程器觀察很少的信息?，F(xiàn)在編程器已被淘汰，基于 windows 的編程軟件不僅可以對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)類型，各通信接口的參數(shù)等，而且可以再屏幕上可以直接生成和編輯梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換，程序被編程后可下載到 PLC，也可以將用戶程序上傳到計(jì)算機(jī)。編程軟件的調(diào)試和監(jiān)控功能一額遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)手持式編程器，可以通過(guò)編程軟件中的監(jiān)視功能實(shí)時(shí)觀察 PLC 內(nèi)部各存儲(chǔ)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，為診斷分析 PLC 程序和工作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題帶來(lái)了極大的方便。 （ 2）功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉的 HMI 過(guò)去在 PLC 控制系統(tǒng)中進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定和顯示時(shí)非常麻煩，對(duì)輸入設(shè)定參數(shù)要使用大量的撥碼開(kāi)關(guān)組，對(duì)輸出顯示要使用數(shù)碼管，它們