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文件名称:PLC的产生与发展刘桂兰74课件.pptx
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更新时间:2025-05-17
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PLC的产生与发展主讲教师:刘桂兰广州铁路职业技术学院轨电教研室

PLC产生的背景在20世纪60年代初,美国汽车制造业竞争激烈,产品更新的周期越来越短,所以对生产流水线的自动控制系统更新也越来越频繁。而原来的继电器控制经常需要重新设计和安装,很不方便。1968年4月,美国通用汽车公司的年轻工程师DaveEmmett提出设计一款“标准机器控制器”的设备,用来替代当时用于控制机器运行的继电器系统。同年6月,通用公司发布招标文件,首先提出了PLC的概念。

PLC产生的背景1968年,GM公司提出十项设计标准:编程简单,可在现场修改程序;维护方便,采用插件式结构;可靠性高于继电器控制柜;体积小于继电器控制柜;成本可与继电器控制柜竞争;可将数据直接送入计算机;可直接使用市电交流输入电压;输出采用市电交流电压,能直接驱动电磁阀、交流接触器等;在扩展时,原有系统只要很小的变更;用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。

PLC产生的背景1969年,美国数字设备公司研制出世界上第一台PLC—PDP14,并在美国通用汽车自动装配线上试用,用于控制齿轮研磨机,获得成功。接着,美国MODICON公司也开发出可编程序控制器,这种新型的电控装置由于优点多、缺点少,很快就在美国得到了推广应用。1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台可编程序控制器。1973年,欧洲国家也研制出了欧洲第一台可编程序控制器。

PLC产生的背景我国从1974年开始研制可编程序控制器,1977年开始工业应用。

PLC的发展早期的可编程序控制器主要用于逻辑运算和定时、计数等顺序控制,均属于开关量逻辑控制,所以通常称为可编程序控制器(ProgrammableLogicController,简称为PLC)。

PLC的发展进入20世纪70年代,随着微电子技术的发展,PLC采用了通用微处理器,这种控制器就不再局限于当初的逻辑运算了,其功能不断增强。实际上应称为PC(ProgrammableController)—可编程序控制器。但由于PC容易与个人计算机(PersonalComputer)相混淆,故人们仍习惯用PLC作为可编程序控制器的简称。

PLC的发展20世纪80年代初,可编程序控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程序控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能和产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程序控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程序控制器已步入成熟阶段。

PLC的发展20世纪末期,可编程序控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展,PLC也在不断地发展。可编程序控制器的发展趋势主要体现在以下几个方面:

PLC的发展1)从技术上来看PLC会向速度快、容量大、功能广、性能稳定、性价比高的方向发展。传统PLC简单的逻辑控制功能已渐渐不能满足目前工业控制领域的要求。许多新的控制系统不再是简单的逻辑控制,而是增加了许多新的功能要求,如大量数据处理、图形处理及存储、显示等。

PLC的发展2)从规模上来看PLC会向两个方向发展:一个是向小型化、专用化和低价格的方向发展,以进行单机控制;另一个是向大型化、高速度、多功能和分布式全自动网络化方向发展,以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需求。

PLC的发展3)从配套上来看PLC产品会向规格更齐备、品种更丰富的方向发展。有的厂商提出了全集成自动化的概念,即把原先分离的工业控制(PLC与工控机)、人机界面、传感器/执行器、上位机监控、DCS、数据采集与监视控制系统等系统集成在同一自动化环境中,以利于接驳、通信,上行、下行全无障碍。

PLC的发展4)从标准上来看随着IEC61131-3标准的诞生,各厂家或同一厂家不同型号的PLC将打破互不兼容的格局,使PLC的通用信息、设备特性、编程语言等向IEC61131-3标准的方向靠拢,而最终实现通用。

PLC的发展5)从网络通信上来看PLC将向着网络化和通信简易的方向发展。近几年来,随着互联网技术的普及与推广,以太网(Ethernet)也得到了飞速发展。基于以太网和Internet的不断发展,控制产品要想有更好的开放性,是离不开Ethernet的。所以诸多品牌的PLC都配备了以太网的模块,部分产品如三菱的FX5U、5UC系列PLC和西门子的S7-1200系列PLC都内置了以太网接口,上位机可直接通过以太网与PLC进行通信。

PLC的发展经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有几十家,但尚未形成规模。国内PLC应用市场仍然以国外产品为主,如:西门子的S7-1200系列、1500系列、400系列;三菱的FX3U系列、Q系列;欧姆龙的C200H系列等。FX3U系列Q系列S7-1200系列C200H系列