可編程序控制器(PLC)是近幾十年才發(fā)展起來的一種新型工業(yè)用控制裝置。它可以取代傳統(tǒng)的“繼電器-接觸器”控制系統(tǒng)實現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等各種功能，中大型高檔PLC還能像微型計算機(PC)那樣進行數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通信等。它具有通用性強、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學、易于掌握、體積小、維修工作量少、現(xiàn)場連接方便等一系列顯著優(yōu)點，已廣泛應用于機械制造、機床、冶金、采礦、建材、石油、化工、汽車、電力、造紙、紡織、裝卸、環(huán)境保護等各行各業(yè)，尤其在工程設計中的開發(fā)應用更是越來越廣泛。在工業(yè)應用領域，PLC與數(shù)控機床、工業(yè)機器人、CAD/CAM并稱為現(xiàn)代工業(yè)技術的四大支柱并躍居第一位，已成為改造和研發(fā)機電一體化產(chǎn)品的首選控制器;其應用的深度和廣度也代表著一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的先進程度。要快速打開PLC技術領域的大門，就應該首先從戰(zhàn)略高度整體上認識和掌握有關這種新型工業(yè)控制器的誕生與發(fā)展、結構組成、功能特點、工作原理、編程語言及其工程應用等技術知識。

  PLC概述

  PLC的誕生與迅猛發(fā)展

  PLC的誕生

  可編程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是隨著科學技術的進步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應多品種、小批量生產(chǎn)的需要而誕生、發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。

  PLC是在“繼電器-接觸器控制”的基礎上發(fā)展起來的。從1969年問世以來，雖然至今才50年，但由于其具有通用靈活的控制性能、可以適應各種工業(yè)環(huán)境的可靠性與簡單方便

  才50年，但由于其具有通用靈活的控制性能、可以適應各種工業(yè)環(huán)境的可靠性與簡單方便的使用性能，在工業(yè)自動化各領域取得了廣泛的應用。

  ①“繼電器-接觸器控制系統(tǒng)”存在的問題 眾所周知，制造業(yè)中使用的生產(chǎn)設備與生產(chǎn)過程的控制，一般都需要通過工作機構、傳動機構、原動機以及控制系統(tǒng)等部分實現(xiàn)。特別是當原動機為電動機時，還需要對電動機的啟/制動、正/反轉(zhuǎn)、調(diào)速與定位等動作進行控制。生產(chǎn)設備與生產(chǎn)過程的電氣操作與控制部分，稱為電氣自動控制裝置或電氣自動控制系統(tǒng)。

  最初的電氣自動控制裝置(包括目前使用的一些簡單機械)只是一些簡單的手動電器(如刀開關、正反轉(zhuǎn)開關等)。這些電器只適合于電機容量小、控制要求簡單、動作單一的場合。

  隨著科學的迅猛發(fā)展和技術的不斷進步，生產(chǎn)機械對電氣自動控制也提出了越來越高的要求，電氣自動控制裝置也逐步發(fā)展成了各種形式的現(xiàn)代電氣自動控制系統(tǒng)。

  作為常用電氣自動控制系統(tǒng)的一種，人們習慣于把以繼電器、接觸器、按鈕、開關等為主要器件所組成的邏輯控制系統(tǒng)稱為“繼電器-接觸器控制系統(tǒng)”。

  繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的基本特點是結構簡單、生產(chǎn)成本低、抗干擾能力強、故障檢修直觀方便、適用范圍廣。它不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)設備、生產(chǎn)過程的自動控制，還可以滿足大容量、遠距離、集中控制的要求。因此，直到今天繼電器-接觸器控制系統(tǒng)仍是工業(yè)自動控制領域最基本的控制系統(tǒng)之一。

  但是，由于繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制元件(繼電器、接觸器)均為獨立元件，它決定了系統(tǒng)的“邏輯控制”與“順序控制”功能只能通過控制元件間的不同連接實現(xiàn)。因此，它不可避免地存在以下不足：

  a.可靠性差，使用壽命較短，排除故障困難。由于繼電器、接觸器控制系統(tǒng)采用的是“有觸點控制”形式，額定工作頻率低，工作電流大，長時間連續(xù)使用易損壞觸點或產(chǎn)生接觸不良等故障，直接影響到系統(tǒng)工作的可靠性。如果其中一個繼電器損壞，甚至某一對觸點接觸不良，都會影響整個系統(tǒng)的正常運行。查找和排除故障往往是非常困難的，有時可能會花費大量的時間。

  b. 通用性、靈活性差，總體成本較高。繼電器本身并不貴，但是控制柜內(nèi)部的安裝、接線工作量極大，因此整個控制柜的價格是相當高的。當生產(chǎn)流程或工藝發(fā)生變化，需要更改控制要求時，控制柜內(nèi)的元件和接線也需要作相應的變動，通常必須通過更改接線或增減控制器件才能實現(xiàn)。但是，這種改造的工期長、費用高，以至于有的用戶寧愿放棄舊的控制柜的改造，另外再制作一臺新的控制柜;有時甚至需要進行重新設計，因此難以滿足多品種、小批量生產(chǎn)的要求。

  c.體積大，材料消耗多。繼電器接觸器控制系統(tǒng)的邏輯控制需要通過控制電器與電器間的連接實現(xiàn)，安裝電器需要大量的空間，連接電器需要大量的導線，控制系統(tǒng)的體積大，材料消耗多。

  d.運行費用高，噪聲大。由于繼電器、接觸器均為電磁器件，在系統(tǒng)工作時，需要消耗較多的電能，同時，多個繼電器、接觸器的同時通/斷，會產(chǎn)生較大的噪聲，對工作環(huán)境造成不利的影響。

  e.功能局限性大。由于繼電器-接觸器控制系統(tǒng)在精確定時、計數(shù)等方面的功能不完善，影響了系統(tǒng)的整體性能，它只能用于定時要求不高、計數(shù)簡單的場合。

  F.不具備現(xiàn)代工業(yè)控制所需要的數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡控制等功能。

  正因為如此，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)已難以適應現(xiàn)代工業(yè)復雜多變的生產(chǎn)控制要求與生產(chǎn)過程控制集成化、網(wǎng)絡化需要。