自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統繼電器控制裝置以來(lái),PLC得到了快速發(fā)展,在世界各地得到了廣泛應用。同時(shí),PLC的功能也不斷完善。隨著(zhù)計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶(hù)需求的不斷提高,PLC在開(kāi)關(guān)量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用。
作為離散控的制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內的PLC年增長(cháng)率保持為20%~30%。隨著(zhù)工廠(chǎng)自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數的不斷擴大,近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達國家的增長(cháng)速度放緩。但是,在中國等發(fā)展中國家PLC的增長(cháng)十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷(xiāo)售收入為100億美元左右,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據著(zhù)十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的,二十世紀七十年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制,首先應用的是汽車(chē)制造行業(yè)。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和運算等操作的指令;并通過(guò)數字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類(lèi)機械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶(hù)編制的控制程序表達了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶(hù)程序存儲器中。運行時(shí)按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過(guò)程中,每執行一步該計數器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。不同型號的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控制器。
相同I/O點(diǎn)數的系統,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒(méi)有專(zhuān)用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器,可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)(最多可達8000多個(gè)I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監控軟件,在設計企業(yè)的管理信息系統方面,要容易一些。
近10年來(lái),隨著(zhù)PLC價(jià)格的不斷降低和用戶(hù)需求的不斷擴大,越來(lái)越多的中小設備開(kāi)始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國的應用增長(cháng)十分迅速。隨著(zhù)中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內PLC在我國仍將保持高速增長(cháng)勢頭。
通用PLC應用于專(zhuān)用設備時(shí)可以認為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶(hù)原來(lái)采用嵌入式控制器,現在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
作為離散控的制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內的PLC年增長(cháng)率保持為20%~30%。隨著(zhù)工廠(chǎng)自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數的不斷擴大,近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達國家的增長(cháng)速度放緩。但是,在中國等發(fā)展中國家PLC的增長(cháng)十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷(xiāo)售收入為100億美元左右,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據著(zhù)十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的,二十世紀七十年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制,首先應用的是汽車(chē)制造行業(yè)。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和運算等操作的指令;并通過(guò)數字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類(lèi)機械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶(hù)編制的控制程序表達了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶(hù)程序存儲器中。運行時(shí)按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過(guò)程中,每執行一步該計數器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。不同型號的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控制器。
相同I/O點(diǎn)數的系統,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒(méi)有專(zhuān)用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器,可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)(最多可達8000多個(gè)I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監控軟件,在設計企業(yè)的管理信息系統方面,要容易一些。
近10年來(lái),隨著(zhù)PLC價(jià)格的不斷降低和用戶(hù)需求的不斷擴大,越來(lái)越多的中小設備開(kāi)始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國的應用增長(cháng)十分迅速。隨著(zhù)中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內PLC在我國仍將保持高速增長(cháng)勢頭。
通用PLC應用于專(zhuān)用設備時(shí)可以認為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶(hù)原來(lái)采用嵌入式控制器,現在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。