淺析可編程序控制器的應用及發展

唐志強

【摘要】：可編程控制器簡稱PLC，是近年來發展迅速，應用面廣的工業控制裝置。隨著PLC技術的不斷發展，在自動化設計領域，PLC技術的應用范圍逐漸擴大。PLC走過了40多年的發展歷程，在世界各地得到了廣泛應用。

【關鍵詞】PLC技術；PLC控制；應用

引言：可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。如今的PLC在處理模擬量、數字運算、人機接口和網絡的各方面能力都已大幅提高，成為工業控制領域的主流控制設備，在各行各業發揮著越來越大的作用。

1.PLC的發展及國內研究現狀

1968年，美國通用汽車公司為了適應汽車型號不斷更新的工業需求，試圖招標研制一種能盡量減少因汽車型號變動而重新設計汽車裝配線上各種繼電器控制線路的方法。1969年，美國數字設備公司（DEC）研制成功了世界上第一臺可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。1971年，日本從美國引進PLC技術并加以消化，成功研制日本的第一臺PLC。

早期的一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC多少有點繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執行原先由繼電器完成的順序控制定時等；中期的PLC在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數等功能以外，還增加了算術運算、數據處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊；近期的PLC進人80年代中、后期，由于超大規模集成電路技術的迅速發展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當次普遍提高；各制造廠商還紛紛研制開發了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發生了巨大變化。

PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

2.PLC的應用領域

由于PLC的自身特點和優勢，在工業控制中得到了廣泛的應用，汝應用到機械、冶金、化工、電力、運輸和建筑等眾多領域，它的應用范圍大致介于繼電器控制裝置與工業過程控制計算機之間，適用于控制功能要求比較復雜和輸人、輸出點數較多的場合。

2.1開關量邏輯控制

PLC取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用

于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、汀書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等

2.2工業過程控制的PLC應用

在工業生產過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續變化的量（即模擬量）采用相應的A/D和D/A轉換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環控制。調節是一般閉環控制系統中用得較多的一種調節方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。在制造工業中存在大量的開關量為主的開環的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作；另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制；以及大量的開關量、脈沖量、計時、計數器、模擬量的越限報警等狀態量為主的—離散量的數據采集監視。由于這些控制和監視的要求，使PLC發展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產品。PLC廠家在原來CPU模板上提逐漸增加了各種通訊接口，現場總線技術及以太網技術也同步發展，使PLC的應用范圍越來越廣泛。 PLC具有穩定可靠、價格便宜、功能齊全、應用靈活方便、操作維護方便的優點，這是它能持久的占有市場的根本原因。

3.PLC技術的發展趨勢

PLC控制技術在上業領域的總體發展趨勢為：小體積、高集中度、高效率、易操作、信息化、標準化和與現場總線技術緊密結合等發展的趨勢

3.1PLC走向更專業化

隨著微電子技術的迅速發展，小斷涌現的新型元器件在功能得到

小斷提升的同時其價格也在小斷的降低，這使得PLC在性能小斷強化的同時價格也逐漸的下降，同時結構緊湊操作也更加力便

3.2PLC向信息化力向發展

日前上業上普遍使用的大中型PLC采用的是多處理器系統，有的

采用的為32位微處理器，同時其具各了聯網通訊的功能，可同時對多個日標和任務進行數據運算和數據信息傳遞，在運行速度提高的同時其存儲的容量也在小斷的加大，這也增強了過程控制和運算的能力，為了實現企業的信息化管理信息技術也滲透到了上業PLC控制技術中。

3.3向智能化模塊力向發展

在復雜多變的上業生產中，PLC控制技術為了滿足其在特殊場合的使用能力，廠家依據客戶的需求開發了很多的特殊模塊，這些具各特殊功能的模塊都自帶了CPU使得其小占用主核心，小影響PLC掃描的周期，而其具各了一定的信息處理和控制功能，對主核心的功能起到了完善與補充的作用，其軟件和硬件都采用可靠性欲便利性的設計.所以其簡化了很多控制系統的設計與編程.

4結語

高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。PLC作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。

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