可編程邏輯控制器,又稱可編程控制器,有過多種定義??梢钥醋魇且环N經(jīng)過特殊設計的工業(yè)計算機,整個的設計原則就是簡單與實用。
1968年,通用汽車公司的液壓部門為了消除既復雜又昂貴的繼電器控制系統(tǒng),確立了第一個可編程控制器的招標指標。該設計規(guī)格需要固態(tài)系統(tǒng)和電腦技術,并要求能夠在工業(yè)環(huán)境中生存,也能夠方便地編程,并且可以重復使用。該控制系統(tǒng)將大大減少機器的停機時間,并為未來提供了可擴展性。該招標由DEC公司中標,這套系統(tǒng)于1969年研制出來,這是第一臺可編程控制器,型號為PDP-14,應用取得成功。其后,美國的MODICON公司也推出了同名的084控制器,1971年日本推出了DSC-80控制器,1973年西歐國家的各種可編程控制器也研制成功。這些早期的控制器滿足了最初的要求,并且打開了新的控制技術的發(fā)展的大門。
PLC的發(fā)展也是與計算機技術、控制技術、數(shù)字技術、通信網(wǎng)絡技術等高新技術的發(fā)展息息相關,正是這些高新技術的發(fā)展推動了可編程控制器的發(fā)展。
從控制功能來看,可編程控制器的發(fā)展大致經(jīng)歷了4個階段:
1.初級階段:從第一臺PLC問世到20世紀70年代中期
由于第一代PLC是為了取代繼電器的,因此,主要功能是邏輯運算和計時、計數(shù)功能。CPU由中小規(guī)模數(shù)字集成電路構成。主要產(chǎn)品有:MODICON公司的084,AB公司的PDQ-IL,DEC公司的PDP-14,日立公司的SCY-022等。第一階段就采用了梯形圖語言作為編程方式,盡管有些枯燥,但卻形成了工廠的編程標準。
2.擴展階段:從20世紀70年代中期到70年代末期
這一階段PLC產(chǎn)品的控制功能得到很大擴展。擴展的功能包括數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的比較和運算、模擬量的運算等功能。這一階段的產(chǎn)品有MODICON的184,284,384,西門子公司的SIMATICS3系列,富士電機公司的SC系列產(chǎn)品。
3.通信階段:20世紀70年代末期到80年代中期
這一階段產(chǎn)品與計算機通信的發(fā)展有關,形成了分布式通信網(wǎng)絡。但是,由于各制造商各自為政,通信系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。由于在很短的時間內(nèi),PLC就已經(jīng)從汽車行業(yè)迅速擴展到其它行業(yè),作為繼電器的替代品進入了食品、飲料、金屬加工、制造和造紙等多個行業(yè)。其次,產(chǎn)品功能也得到很大的發(fā)展。同時,可靠性進一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SIMATICS6系列,GOULD公司的M84,884等,富士電機的MICRO和TI公司的TI530等。
4.開放階段:從20世紀80年代中期開始
由于國際標準化組織提出了開放系統(tǒng)互連的參考模型OSI,使PLC在開放功能上有較大發(fā)展。主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開放,使各制造廠商的產(chǎn)品可以通信,通信協(xié)議開始標準化,使用戶得益。此外,PLC開始采用標準化軟件系統(tǒng),增加高級語言編程,并完成了編程語言的標準化工作。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的S7系列,AB公司的PLC-5,SLC500,德維森的V80和PPC11,加拿大ONLINECONTROL公司與合控電氣公司所開發(fā)的OPENPLC等。