Plc是為工業(yè)環(huán)境APP應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字操作電子設(shè)備。 可編程存儲器可用于存儲執(zhí)行邏輯、順序、計時、計數(shù)和算術(shù)運算的指令，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機器或生產(chǎn)過程。 PLC及其相關(guān)外圍設(shè)備的設(shè)計應(yīng)遵循易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、便于功能擴展的原則。
一.可編程控制器的起源
可編程控制器是計算機家族的一員，是為工業(yè)控制APP應(yīng)用而設(shè)計和制造的。 早期的可編程控制器稱為可編程邏輯控制器(PLC )，主要用于代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。 隨著技術(shù)的發(fā)展，這種器件的功能已經(jīng)大大超出了邏輯控制的范圍，所以今天這種器件被稱為可編程控制器，簡稱PC。 但是，為了避免與計算機縮寫混淆，可編程控制器簡稱為PLC。
20世紀60年代，汽車生產(chǎn)線的自動控制系統(tǒng)基本由繼電控制裝置組成。 當(dāng)時的汽車改造直接關(guān)系到繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車更新周期越來越短，繼電控制裝置需要頻繁地重新設(shè)計和安裝，非常費時、費力、費材，進而阻礙了更新周期的縮短。 為了改變這種狀況，1969年美國通用汽車公司公開招標，要求新的控制裝置代替繼電器控制裝置，提出了10個投標指標：
1 .編程方便，程序可現(xiàn)場修改
2 .維護方便，模塊化結(jié)構(gòu)
3 .可靠性高于繼電器控制裝置
4 .體積小于繼電器控制裝置
5 .數(shù)據(jù)可以直接發(fā)送到管理計算機
6 .成本可與繼電器控制裝置競爭；
7 .輸入可以是交流115伏；
8 .輸出交流115伏，大于2A，可直接驅(qū)動電磁閥、接觸器等。
9 .擴展時，原系統(tǒng)只需稍加改動；
10 .用戶程序的存儲容量至少可以擴展到4K。
1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC )開發(fā)了第一臺PLC，并在美國通用汽車的自動裝配線上成功進行了測試。 這種新型工業(yè)控制裝置具有簡單易懂、易操作、可靠性高、通用性強、體積小、壽命長等特點。 在美國其他工業(yè)領(lǐng)域迅速推廣應(yīng)用。 至1971年已應(yīng)用于食品、飲料、冶金、造紙等行業(yè)。
這種新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)也受到世界其他國家的高度重視。 1971年日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快開發(fā)了日本第一臺PLC。 1973年，西歐各國也開發(fā)了第一臺PLC。 中國于1974年開始發(fā)展它。 工業(yè)應(yīng)用始于1977年。
二.可編程邏輯控制器的定義
PLC問世以來，時間不長，但發(fā)展很快。 為了規(guī)范其生產(chǎn)和開發(fā)，經(jīng)過4年的研究，NEMA (全國電氣制造商協(xié)會)于1984年首次正式命名為PC )可編程控制器)，PC的定義如下：
“PC是使用可編程存儲器存儲指令的數(shù)字電子設(shè)備。 執(zhí)行邏輯、序列、定時、計數(shù)、計算等功能，用于通過數(shù)字或類似的輸入輸出模塊控制各種設(shè)備和工序。 執(zhí)行PC功能的數(shù)字計算機也被視為PC，但不包括滾筒等機械順序控制器。 ”
此后，國際電工委員會(IEC )發(fā)表了PLC標準的第一稿和第二稿，1987年2月通過了PLC標準的定義：
“可編程控制器是用于數(shù)字操作的電子系統(tǒng)，專門針對工業(yè)環(huán)境而設(shè)計。 使用可編程存儲器在內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)、算術(shù)運算等面向用戶的指令，通過數(shù)字或模擬的輸入輸出控制各種類型的機器和生產(chǎn)流程。 可編程控制器和相關(guān)外圍設(shè)備基于易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、便于功能擴展的原則進行設(shè)計。 ”
總之，可編程控制器是為工業(yè)APP而設(shè)計和制造的計算機。 輸入輸出接口豐富，驅(qū)動能力強。 但是，可編程控制器產(chǎn)品不針對特定的工業(yè)APP應(yīng)用。 在實際的APP應(yīng)用中，其硬件需要根據(jù)實際需要進行選擇和配置，其軟件需要根據(jù)控制要求進行設(shè)計和編制。
三、可編程控制器的發(fā)展階段
雖然PLC已經(jīng)很久沒有出現(xiàn)了，但是隨著微處理器的出現(xiàn)、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)的進步，PLC也得到迅速的發(fā)展，其發(fā)展過程大致可以分為三個階段：
1 .早期PLC(60年代末-70年代中期) )。
早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。 此時，PLC只是繼電器控制裝置的一定程度的替代品，其主要功能只是執(zhí)行繼電器完成的順序控制和時序。 在硬件上以準計算機的形式出現(xiàn)，在輸入輸出接口電路上進行了改進以滿足工業(yè)控制領(lǐng)域的要求。 器件中的器件主要采用分立元件和中小型集成電路，存儲器采用核心存儲器。 另外，為了提高抗干擾能力采取了一些措施。 在軟件編程中，采用了許多電氣工程師和技術(shù)人員熟悉的梯形圖。 因此，初始可編程控制器的性能優(yōu)于繼電控制裝置，具有簡單、易安裝、體積小、功耗低、故障指示、可復(fù)用等優(yōu)點。 其中，梯形圖作為PLC特有的編程語言，一直沿用至今。 (初學(xué)者可以結(jié)合plc視頻教程進行學(xué)習(xí))
2 .中期PLC(70年代中期-80年代中期) )。
20世紀70年代，微處理器的出現(xiàn)給可編程控制器帶來了巨大的變化。 美國、日本、德國等一些廠家已經(jīng)開始使用微處理器作為PLC的中央處理器(CPU )。
這樣就大大增強了PLC的功能。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、定時計數(shù)等功能外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理與傳輸、通信與自診斷等功能。硬件方面，除了保留其原有的開關(guān)模塊外，還增加了模擬模塊、遠程I/O模塊和各種特殊功能模塊。它還擴展了內(nèi)存的容量，增加了各種邏輯線圈的數(shù)量，并提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，擴大了PLC的應(yīng)用范圍。
3.最近的PLC(從80年代中期至今)
20世紀80年代中后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，微處理器的市場價格急劇下降，使得各類PLC使用的微處理器檔次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處理速度，各個廠商也開發(fā)了專門的邏輯處理芯片。因此，可編程控制器的軟硬件功能發(fā)生了很大的變化。
四.可編程控制器應(yīng)用中應(yīng)注意的問題
可編程控制器是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動控制的設(shè)備。一般可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用，不需要采取任何措施。但盡管如上所述可靠性高，抗干擾能力強，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強，或安裝使用不當(dāng)時，可能會造成程序錯誤或操作錯誤，導(dǎo)致輸入錯誤、輸出錯誤，從而導(dǎo)致設(shè)備失控、誤操作，無法保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，一方面要求PLC廠商提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面要注意設(shè)計、安裝、使用和維護，多方配合才能完美解決問題，有效提升系統(tǒng)的抗干擾性能。因此，在使用中應(yīng)注意以下問題:
1.作業(yè)環(huán)境
(1)溫度
PLC要求環(huán)境溫度為0 ~ 55℃。安裝時不要放在發(fā)熱量大的部件下面，周圍通風(fēng)散熱的空間要足夠大。
(2)濕度
為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(不結(jié)露)。
(3)振動
PLC遠離強振源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免地發(fā)生振動時，必須采取減震措施，如使用減震膠。
(4)空氣
避免腐蝕性和易燃氣體，如氯化氫和硫化氫。對于空氣中粉塵或腐蝕性氣體較多的環(huán)境，可將PLC安裝在密封良好的控制室或控制柜內(nèi)。
(5)電源
對PLC電源線造成的干擾有一定的抵抗力。在可靠性要求高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地面之間的干擾。一般情況下，PLC的輸入端有DC 24V輸出。當(dāng)輸入端采用外部DC電源時，應(yīng)選擇DC穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，PLC很容易收到錯誤信息。本文來源：www.jcpeixun.com。