Plc是為工業(yè)環(huán)境APP應用而設計的數字操作電子設備。 可編程存儲器可用于存儲執行邏輯、順序、計時(shí)、計數和算術(shù)運算的指令，并通過(guò)數字或模擬輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機器或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC及其相關(guān)外圍設備的設計應遵循易于與工業(yè)控制系統集成、便于功能擴展的原則。
一.可編程控制器的起源
可編程控制器是計算機家族的一員，是為工業(yè)控制APP應用而設計和制造的。 早期的可編程控制器稱(chēng)為可編程邏輯控制器(PLC )，主要用于代替繼電器實(shí)現邏輯控制。 隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，這種器件的功能已經(jīng)大大超出了邏輯控制的范圍，所以今天這種器件被稱(chēng)為可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。 但是，為了避免與計算機縮寫(xiě)混淆，可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。
20世紀60年代，汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)控制系統基本由繼電控制裝置組成。 當時(shí)的汽車(chē)改造直接關(guān)系到繼電器控制裝置的重新設計和安裝。 隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展，汽車(chē)更新周期越來(lái)越短，繼電控制裝置需要頻繁地重新設計和安裝，非常費時(shí)、費力、費材，進(jìn)而阻礙了更新周期的縮短。 為了改變這種狀況，1969年美國通用汽車(chē)公司公開(kāi)招標，要求新的控制裝置代替繼電器控制裝置，提出了10個(gè)投標指標：
1 .編程方便，程序可現場(chǎng)修改
2 .維護方便，模塊化結構
3 .可靠性高于繼電器控制裝置
4 .體積小于繼電器控制裝置
5 .數據可以直接發(fā)送到管理計算機
6 .成本可與繼電器控制裝置競爭；
7 .輸入可以是交流115伏；
8 .輸出交流115伏，大于2A，可直接驅動(dòng)電磁閥、接觸器等。
9 .擴展時(shí)，原系統只需稍加改動(dòng)；
10 .用戶(hù)程序的存儲容量至少可以擴展到4K。
1969年，美國數字設備公司(DEC )開(kāi)發(fā)了第一臺PLC，并在美國通用汽車(chē)的自動(dòng)裝配線(xiàn)上成功進(jìn)行了測試。 這種新型工業(yè)控制裝置具有簡(jiǎn)單易懂、易操作、可靠性高、通用性強、體積小、壽命長(cháng)等特點(diǎn)。 在美國其他工業(yè)領(lǐng)域迅速推廣應用。 至1971年已應用于食品、飲料、冶金、造紙等行業(yè)。
這種新型工業(yè)控制裝置的出現也受到世界其他國家的高度重視。 1971年日本從美國引進(jìn)了這項新技術(shù)，很快開(kāi)發(fā)了日本第一臺PLC。 1973年，西歐各國也開(kāi)發(fā)了第一臺PLC。 中國于1974年開(kāi)始發(fā)展它。 工業(yè)應用始于1977年。
二.可編程邏輯控制器的定義
PLC問(wèn)世以來(lái)，時(shí)間不長(cháng)，但發(fā)展很快。 為了規范其生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)4年的研究，NEMA (全國電氣制造商協(xié)會(huì ))于1984年首次正式命名為PC )可編程控制器)，PC的定義如下：
“PC是使用可編程存儲器存儲指令的數字電子設備。 執行邏輯、序列、定時(shí)、計數、計算等功能，用于通過(guò)數字或類(lèi)似的輸入輸出模塊控制各種設備和工序。 執行PC功能的數字計算機也被視為PC，但不包括滾筒等機械順序控制器。 ”
此后，國際電工委員會(huì )(IEC )發(fā)表了PLC標準的第一稿和第二稿，1987年2月通過(guò)了PLC標準的定義：
“可編程控制器是用于數字操作的電子系統，專(zhuān)門(mén)針對工業(yè)環(huán)境而設計。 使用可編程存儲器在內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數、算術(shù)運算等面向用戶(hù)的指令，通過(guò)數字或模擬的輸入輸出控制各種類(lèi)型的機器和生產(chǎn)流程。 可編程控制器和相關(guān)外圍設備基于易于與工業(yè)控制系統集成、便于功能擴展的原則進(jìn)行設計。 ”
總之，可編程控制器是為工業(yè)APP而設計和制造的計算機。 輸入輸出接口豐富，驅動(dòng)能力強。 但是，可編程控制器產(chǎn)品不針對特定的工業(yè)APP應用。 在實(shí)際的APP應用中，其硬件需要根據實(shí)際需要進(jìn)行選擇和配置，其軟件需要根據控制要求進(jìn)行設計和編制。
三、可編程控制器的發(fā)展階段
雖然PLC已經(jīng)很久沒(méi)有出現了，但是隨著(zhù)微處理器的出現、大規模和超大規模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展以及數據通信技術(shù)的進(jìn)步，PLC也得到迅速的發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致可以分為三個(gè)階段：
1 .早期PLC(60年代末-70年代中期) )。
早期的PLC一般稱(chēng)為可編程邏輯控制器。 此時(shí)，PLC只是繼電器控制裝置的一定程度的替代品，其主要功能只是執行繼電器完成的順序控制和時(shí)序。 在硬件上以準計算機的形式出現，在輸入輸出接口電路上進(jìn)行了改進(jìn)以滿(mǎn)足工業(yè)控制領(lǐng)域的要求。 器件中的器件主要采用分立元件和中小型集成電路，存儲器采用核心存儲器。 另外，為了提高抗干擾能力采取了一些措施。 在軟件編程中，采用了許多電氣工程師和技術(shù)人員熟悉的梯形圖。 因此，初始可編程控制器的性能優(yōu)于繼電控制裝置，具有簡(jiǎn)單、易安裝、體積小、功耗低、故障指示、可復用等優(yōu)點(diǎn)。 其中，梯形圖作為PLC特有的編程語(yǔ)言，一直沿用至今。 (初學(xué)者可以結合plc視頻教程進(jìn)行學(xué)習)
2 .中期PLC(70年代中期-80年代中期) )。
20世紀70年代，微處理器的出現給可編程控制器帶來(lái)了巨大的變化。 美國、日本、德國等一些廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)始使用微處理器作為PLC的中央處理器(CPU )。
這樣就大大增強了PLC的功能。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、定時(shí)計數等功能外，還增加了算術(shù)運算、數據處理與傳輸、通信與自診斷等功能。硬件方面，除了保留其原有的開(kāi)關(guān)模塊外，還增加了模擬模塊、遠程I/O模塊和各種特殊功能模塊。它還擴展了內存的容量，增加了各種邏輯線(xiàn)圈的數量，并提供了一定數量的數據寄存器，擴大了PLC的應用范圍。
3.最近的PLC(從80年代中期至今)
20世紀80年代中后期，由于超大規模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格急劇下降，使得各類(lèi)PLC使用的微處理器檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各個(gè)廠(chǎng)商也開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的邏輯處理芯片。因此，可編程控制器的軟硬件功能發(fā)生了很大的變化。
四.可編程控制器應用中應注意的問(wèn)題
可編程控制器是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制的設備。一般可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用，不需要采取任何措施。但盡管如上所述可靠性高，抗干擾能力強，但當生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣，電磁干擾特別強，或安裝使用不當時(shí)，可能會(huì )造成程序錯誤或操作錯誤，導致輸入錯誤、輸出錯誤，從而導致設備失控、誤操作，無(wú)法保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統的可靠性，一方面要求PLC廠(chǎng)商提高設備的抗干擾能力；另一方面要注意設計、安裝、使用和維護，多方配合才能完美解決問(wèn)題，有效提升系統的抗干擾性能。因此，在使用中應注意以下問(wèn)題:
1.作業(yè)環(huán)境
(1)溫度
PLC要求環(huán)境溫度為0 ~ 55℃。安裝時(shí)不要放在發(fā)熱量大的部件下面，周?chē)L(fēng)散熱的空間要足夠大。
(2)濕度
為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%(不結露)。
(3)振動(dòng)
PLC遠離強振源，防止振動(dòng)頻率為10~55Hz的頻繁或連續振動(dòng)。當使用環(huán)境不可避免地發(fā)生振動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如使用減震膠。
(4)空氣
避免腐蝕性和易燃氣體，如氯化氫和硫化氫。對于空氣中粉塵或腐蝕性氣體較多的環(huán)境，可將PLC安裝在密封良好的控制室或控制柜內。
(5)電源
對PLC電源線(xiàn)造成的干擾有一定的抵抗力。在可靠性要求高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地面之間的干擾。一般情況下，PLC的輸入端有DC 24V輸出。當輸入端采用外部DC電源時(shí)，應選擇DC穩壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，PLC很容易收到錯誤信息。本文來(lái)源：www.jcpeixun.com。