浅析PLC发展及未来趋势

浅析PLC发展及未来趋势

一、PLC的定义

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟信号的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

二、PLC的发展阶段

随着20世纪70年代初，微处理器的出现带动了微机技术和继电器完美相结合，这样就催生了世界上公认的第一台PLC的诞生。

PLC的发展共经历了如下四个阶段：

第一阶段：20世纪70年代中末期，PLC进入功能完善期。运算速度更快、体积更小、抗干扰能力更强、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

第二阶段：20世纪80年代初，PLC步入成熟阶段。先进工业国家已开始广泛应用PLC，并且全球生产PLC的国家日益增多，产量日益上升。

第三阶段：20世纪80年代至90年代中期，PLC的快速增长期。PLC处理模拟量、数字运算、人机接口和网络等能力大幅度提高，并且逐渐进入过程控制领域，在某些应用取代了DCS系统。

第四阶段：20世纪末期至今，PLC更趋人性化。大型机、超小型机、特殊功能单元、人机界面单元、通信单元等产品的应运而生使PLC在工业控制设备的配套更加容易。

三、PLC的特点介绍 （一）操作方便、功能强大

梯形图、逻辑图或语句表等编程语言的采用使得系统开发周期缩短、现场调试更加容易，如遇修改程序或改变控制方案时也不需要拆动硬件。即使是一台小型PLC也能提供成百上千个编程元件，这就使PLC具备处理非常复杂的控制功能的能力。

（二）硬件配套齐全、用户使用方便

标准化、系列化、模块化是PLC产品的特点，用户可以灵活方便地组成不同功能、不同规模的系统。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

（三）可靠性高、抗干扰能力强

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，这样就降低了由于触点接触不良造成的故障率。一系列硬件和软件抗干扰措施的采取使得PLC具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，被公认为最可靠的工业控制设备之一。

四、PLC硬件结构及内部运行方式介绍 （一）PLC的硬件结构介绍

一般讲，PLC分为箱体式和模组式两种。

箱体式PLC，由CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等部分组成；模组式PLC，由CPU模组、I/O模组、内存、电源模组、底板或机架等部分组成。现将PLC硬件结构中的主要部分做以介绍：

1.电源模组

主要用途是为PLC各模组的集成电路提供工作电源。 2.中央处理单元（CPU）

PLC的核心。当系统运行后，CPU读取已经编译好的指令，经分析后再按指令规定产生相应的控制信号完成相应控制动作。

3.内存

主要用于存储程序及资料，是PLC不可缺少的组成单元。 4.输入/输出单元

主要通过各种输入/输出模组与外界联系。 5.通讯

主要用于通讯或扩充通信网络的功能，简单的PLC以BUS缆线或RS-232方式通讯连结，较高阶的PLC会采用USB或以太网路方式做通讯连结。

6. 外部设备

外部设备是PLC系统不可分割的一部分，包括编程设备、监控设备、存储设备、输入输出设备等四大类。

五、PLC未来发展趋势浅析 （一）向超大型和超小型方向发展

未来的PLC除了要满足系统化、通用化和高性能化的常规要求外还要向超大型化和超小型化（或微型化）两个方向发展。

1.超大型化是指向大存储容量、高速、高性能、更多I/O 点和多功能方向发展，能够使PLC 完成对大规模、复杂系统进行综合控制。

2.超小型（或微型化）是指向结构更加紧凑、配置更加灵活方向发展，能够使超小型（或微型化）的PLC占领广大的、分散的、中小型的工业控制场合。

（二）向高性能和多功能方向发展

1．高性能是指未来的PLC要向高响应速度、大存储容量方向发展，以提高PLC的快速处理能力。

2.多功能方向是指未来的PLC要不断完善外部故障诊断与处理能力以减少维修时间和开机率、增强联网通信功能以增强与其他工业控制产品更加融合或集成、系统的开放性和互操作性以实现软硬件的标准化。

作者简介

第一作者：侴俊欣

工作单位：鞍山市海汇自动化有限公司 联系方式：13941262489 毕业学校：辽宁科技大学 学 历：本科 专 业：自动化

工作经历：

2007年7月至今就职于鞍山市海汇自动化有限公司，从事冶金工程电气部分程序设计及现场调试工作。