浅析可编程序控制器的应用及发展

唐志强

【摘要】：可编程控制器简称PLC，是近年来发展迅速，应用面广的工业控制装置。随着PLC技术的不断发展，在自动化设计领域，PLC技术的应用范围逐渐扩大。PLC走过了40多年的发展历程，在世界各地得到了广泛应用。

【关键词】PLC技术；PLC控制；應用

引言：可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。如今的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。

1.PLC的发展及国内研究现状

1968年，美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断更新的工业需求，试图招标研制一种能尽量减少因汽车型号变动而重新设计汽车装配线上各种继电器控制线路的方法。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制成功了世界上第一台可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。1971年，日本从美国引进PLC技术并加以消化，成功研制日本的第一台PLC。

早期的一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制定时等；中期的PLC在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块；近期的PLC进人80年代中、后期，由于超大規模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高；各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

2.PLC的应用领域

由于PLC的自身特点和优势，在工业控制中得到了广泛的应用，汝应用到机械、冶金、化工、电力、运输和建筑等众多领域，它的应用范围大致介于继电器控制装置与工业过程控制计算机之间，适用于控制功能要求比较复杂和输人、输出点数较多的场合。

2.1开关量逻辑控制

PLC取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用

于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、汀书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等

2.2工业过程控制的PLC应用

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量）采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。在制造工业中存在大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作；另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制；以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，使PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。PLC厂家在原来CPU模板上提逐渐增加了各种通讯接口，现场总线技术及以太网技术也同步发展，使PLC的应用范围越来越广泛。 PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。

3.PLC技术的发展趋势

PLC控制技术在上业领域的总体发展趋势为：小体积、高集中度、高效率、易操作、信息化、标准化和与现场总线技术紧密结合等发展的趋势

3.1PLC走向更专业化

随着微电子技术的迅速发展，小断涌现的新型元器件在功能得到

小断提升的同时其价格也在小断的降低，这使得PLC在性能小断强化的同时价格也逐渐的下降，同时结构紧凑操作也更加力便

3.2PLC向信息化力向发展

日前上业上普遍使用的大中型PLC采用的是多处理器系统，有的

采用的为32位微处理器，同时其具各了联网通讯的功能，可同时对多个日标和任务进行数据运算和数据信息传递，在运行速度提高的同时其存储的容量也在小断的加大，这也增强了过程控制和运算的能力，为了实现企业的信息化管理信息技术也渗透到了上业PLC控制技术中。

3.3向智能化模块力向发展

在复杂多变的上业生产中，PLC控制技术为了满足其在特殊场合的使用能力，厂家依据客户的需求开发了很多的特殊模块，这些具各特殊功能的模块都自带了CPU使得其小占用主核心，小影响PLC扫描的周期，而其具各了一定的信息处理和控制功能，对主核心的功能起到了完善与补充的作用，其软件和硬件都采用可靠性欲便利性的设计.所以其简化了很多控制系统的设计与编程.

4结语

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

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