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PLC的历史背景

世界上第一台PLC（可编程逻辑控制器）是在1969年由美国数字设备公司（DEC）生产的。这一创新是为了解决当时工厂生产线控制系统中存在的诸多问题。传统的继电器控制系统虽然具有简单易懂、操作方便、价格较低的优点，但硬件设备众多，接线复杂。在市场经济环境下，产品频繁更新换代，导致生产线及其控制系统需要不断修改或重新设计。这不仅浪费了大量硬件设备，还延长了施工周期，增加了产品成本和企业的负担。

为了解决这些问题，美国通用汽车公司（GM）于1968年通过招标形式，向世界各国提出研制新型通用控制系统的需求。GM在招标书中明确提出了10项指标（又称GM10条），这些指标包括：

1. 编程简单，可在现场修改和调试程序。
2. 维护方便，各部件最好采用插件方式。
3. 可靠性高于继电器控制系统。
4. 设备体积要小于继电器控制柜。
5. 数据可以直接送入管理计算机。
6. 成本可与继电器控制系统相竞争。
7. 输入量为115V交流电压。
8. 输出量为115V交流电压，输出电流2A以上，能直接驱动电磁阀。
9. 系统扩展时，原系统只需进行很小的改动。
10. 用户程序存储器容量能扩展到4KB。

美国数字设备公司（DEC）中标后，于1969年成功研制出世界上第一台PLC，并在GM公司率先应用。初期的PLC主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，因此被称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。

随着电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC的功能逐渐扩展，不仅能实现继电器控制所具有的逻辑判断、计时、计数等顺序功能，还增加了数据传送、算术运算、模拟量控制等功能。PLC因此成为一种电子计算机工业控制装置，体积也大大减小。由于采用微电脑技术，PLC的功能远远超出了逻辑控制和顺序控制的范围，故被称为可编程序控制器，简称PC。但为避免与个人电脑（Personal Computer）混淆，世界各国都习惯将其称为PLC。

PLC的定义

PLC的出现引起了各国的广泛关注。日本于1971年引进了PLC技术，德国于1973年引进了PLC技术，我国于1973年开始研制PLC，并于1977年应用到工业生产线上。随着生产PLC的国家越来越多，国际上需要对PLC这种装置下一个统一的定义。

1985年1月，国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程序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的。它采用可编程的存储器，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。PLC及其相关设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。

PLC的特点

与传统的继电器控制系统相比，PLC具有以下主要优点：

1. 编程简单，维护方便：
• PLC采用面向用户的梯形图编程语言，这种语言以继电器梯形图为基础，符号和定义与常见的继电器控制系统中的继电器图符号完全相似。电气工程技术人员很容易掌握和使用。
• 由于PLC采用软件编程来完成控制任务，因此随着要求的变化，对程序的维护也显得十分方便。
2. 接线简单，成本降低：
• PLC实现了硬件软件化，在需要大量中间继电器、时间继电器和计数器的场合，PLC无需增加硬件设备，利用微处理器及存储器的功能就可以很容易地完成控制任务。
• 这大大减少了复杂的接线，降低了控制成本，使产品具有很强的竞争力。
3. 可靠性高，抗干扰能力强：
• PLC采用大规模集成电路和计算机技术，因此可靠性高，抗干扰能力强。
• PLC坚固耐用，密封性好，平均无故障时间（MBTF）约为5万小时，可经受1000V/1µs矩形脉冲的干扰，特别适合在恶劣的工业环境下运行。
4. 模块化组合，灵活方便：
• 现在的PLC多采用模块化组合，种类多样，用户可以根据不同的控制对象灵活组合和扩展，以满足不同的工业控制需要。
5. 维修便利，施工周期缩短：
• PLC具有完善的监控诊断功能，内部工作状态、通信状态、I/O点的状态及异常状态均有醒目的显示。
• 维修人员可以及时准确地发现和排除故障，大大缩短了维修时间。
6. 通信功能强，高度网络化：
• PLC采用多种通信接口（如适配器、RS-232/RS-422/RS-485/USB等）和C-NET网络。
• 采用多种功能的编程语言和先进指令系统（如Basic等高级语言），能轻松实现PLC之间以及PLC与管理计算机之间的通信，形成多层分布控制系统或整个工厂的自动化网络，使通信更方便快捷。

PLC的这些特点使其在工业控制领域得到了广泛应用，并不断发展壮大。

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