可编程控制器的定义

    2.1.2　可编程控制器的定义

    PLC问世以来尽管时间不长，但发展迅速，为了使其生产和发展标准化，美国电气制造协会NEMA（National Electrical Manufactory Association）经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC（Programmable Controller），并给PC作了如下定义：

    PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体存储指令用来执行诸如逻辑顺序、计时、计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序的一部数字电子计算机；若是从事执行PC之功能者亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。

    此后国际电工委员会（IEC）又先后颁布了PLC标准的草案第一稿、第二稿，并在1987年2月颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来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指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计”。

    定义强调了PLC应直接应用于工业环境，不需要专门的空调和恒温环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和广阔的应用范围，这是区别于一般微机控制系统的重要特征。

    同时，定义也强调了PLC与以往所讲的继电接触器控制装置在“可编程”方面有着质的区别，后者是通过硬件或硬接线的变更来改变程序，而PLC引入了微处理半导体存储器等新一代的微电子器件，并用规定的指令进行编程，能灵活地修改，即用软件方式实现的“可编程”的目的。

    早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制，通常称为可编程逻辑控制器。随着微电子技术和计算机技术的发展，20世纪70年代中期微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能，其功能已远远超出了上述定义的范围。

    20世纪80年代以后，随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图像显示等功能，使PLC真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等功能的名符其实的多功能控制器。

    自从第一台PLC问世以后，日本、德国、法国等也相继开始研制PLC，并得到了迅速的发展。目前，世界上有200多家PLC产品生产厂商，400多种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色，如日本主要发展中小型PLC，其小型PLC性能先进，结构紧凑，价格便宜，在世界市场上占有重要地位。著名的PLC生产厂家主要有美国的A-B（Allen-Bradly）公司、GE（General Electric）公司，日本的三菱电机（Mitsubishi Electric）公司、欧姆龙（OMRON）公司，德国的AEG公司、西门子（Siemens）公司，法国的TE（Telemecanique）公司等。

    我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国因随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC。

    从近年的统计数据看，在世界范围内PLC产品的产量、销量、用量高居工业控制装置榜首，而且市场需求量一直以每年15%的比率上升。PLC已成为工业自动化控制领域中占据主导地位的通用工业控制装置。