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PLC的主要分類及應(yīng)用
PLC（Programmable Logic Controller）即可編程序邏輯控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),，也是現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，那么它是怎么誕生的呢,？今天我們來捋一捋,。
工業(yè)需求催生PLC誕生
二戰(zhàn)后，美國憑借汽車,、鋼鐵,、飛機等領(lǐng)域的優(yōu)勢成為制造業(yè)霸主，1948-1966年期間，美國一直是大的貿(mào)易順差國,，在強大的制造業(yè)驅(qū)動下,，美國需要更*的生產(chǎn)工具來推動其制造業(yè)的發(fā)展。
在此背景下,，1947年12月23日，美國貝爾實驗室正式地成功演示了一個基于鍺半導(dǎo)體的具有放大功能的點接觸式晶體管，標(biāo)志著現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的誕生和信息時代的開啟，為后續(xù)的工業(yè)自動化控制飛速發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
1968年，美國通用汽車公司在對工廠生產(chǎn)線調(diào)整時，發(fā)現(xiàn)繼電器,、接觸器控制系統(tǒng)修改難、體積大,、噪聲大,、維護不方便以及可靠性差,，于是提出“通用十條”招標(biāo)指標(biāo)，意在取代繼電氣控制裝置,。
成立于1957年的DEC公司（美國數(shù)字設(shè)備公司）,，一直專注于開發(fā)小型計算機系統(tǒng),，看到通用汽車的招標(biāo)要求后,，創(chuàng)始人之一奧爾森接標(biāo)，終DEC開發(fā)了一套全新的控制系統(tǒng)——PDP-14,，用于控制齒輪磨床,，這就是一臺可編程邏輯控制器,。
PDP-14本質(zhì)是把DEC成功的“迷你機”PDP-8增加了工業(yè)I / O接口,，由一個控制單元和幾個外部接口盒組成,；控制單元包括一個可變大小的ROM,，多包含4k的12位指令；存儲器分為256個字節(jié),；通過擴展多可以處理256個輸入輸出,。
但DEC的PDP-14有一個缺陷,，就是修改程序需要把產(chǎn)品發(fā)回DEC公司,，整個處理過程耗時一周,，導(dǎo)致它運行至1970年后被替換,。
PDP-14的誕生，其實只是PLC出現(xiàn)的開胃菜,，與DEC同時競標(biāo)的還有信息儀表公司（3-I）和貝德福德協(xié)會（Bedford Associates）,，他們也分別推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,。
信息儀表公司（3-I）為通用交付的設(shè)備為PDQ-II，其大的優(yōu)勢是能提供高級邏輯運算功能,，適用于正離合器生產(chǎn)線的控制,。但該產(chǎn)品也存在修改程序不便的缺陷，在GM一直運行到1971年后,，被Modicon 084全面替換,。
接下來主角誕生了，由Dick Morley和George Schwenk于1964年成立的貝德福德協(xié)會（Bedford Associates）也獲得了通用的原型機測試資格,。Dick Morley只因厭倦了重復(fù)的機床操作員工作,，想要發(fā)明一個集所有功能于一個編輯器的“神器”，于是寫出了自己的梯形圖邏輯,。
1968年Bedford成立了第七家控制公司,，取名Modicon（*康），其在Dick Morley領(lǐng)導(dǎo)下于1969年成功推出了自己的PLC產(chǎn)品,，基于該產(chǎn)品是Modicon的第84個項目,，產(chǎn)品取名“Modicon 084”。
084編程相對簡單,，用戶插入編程單元,，選擇適當(dāng)?shù)能浖K,，然后鍵入梯形圖即可快速進行編程；同時安裝在硬質(zhì)外殼內(nèi),，提高了安全等級,，這是DEC的PDP-14、3-I的PDQ-II所*的,，終在1971年全面替代另兩個競品,。
Modicon隨后又于1973年推出“184”、1975年推出“284”,、1979年推出工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)Modbus,、1994年推出Quantum（中文名“昆騰”）系列PLC，終于1997年被施耐德收購并成為施耐德旗下第4個主要品牌,。
而Dick Morley所發(fā)明的“Modicon 084”可編程控制器及后續(xù)產(chǎn)品很快在離散制造業(yè)的控制器中**統(tǒng)治地位,，還逐漸擴散到流程工業(yè)和間歇制造的批量生產(chǎn)過程，Dick Morley由此被譽為“PLC之父”,。
對自己所發(fā)明的PLC產(chǎn)品對工業(yè)的貢獻,，Dick Morley曾在采訪中如此比喻：IPod賣的是音樂，奔馳賣的是度,；而PLC賣的是上市時間,，汽車制造商原本要6-9個月的時間才能使新產(chǎn)品上市，用了PLC后就只需要6-9周,，這相當(dāng)于節(jié)省了很大一筆錢,！
進入快速發(fā)展期
Dick Morle基于集成電路和電子技術(shù)發(fā)展的控制裝置使得電氣控制功能實現(xiàn)程序化，功能越來越強大,，其概念和內(nèi)涵也不斷擴展,，這就是一代可編程序控制器，但當(dāng)時還不叫PLC,，而是叫做PC（Programmable Controller）,。
后來隨著個人電腦（也叫PC）的快速發(fā)展，為了反映可編程控制器的功能特點,，美國A-B公司將可編程序控制器命名為可編程序邏輯控制器Programmable Logic Controller,，即PLC，并將“PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo),。
當(dāng)美國人發(fā)明了PLC之后,，其他國家也紛紛跟進,，1971年日本成功研制出一臺PLC產(chǎn)品DCS-8,；緊接著1973年德國西門子公司也研制出歐洲一臺型號為SIMA TICS4的可編程邏輯控制器。
雖然現(xiàn)在的中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域很弱,，但在上世紀(jì),，中國與*國家?guī)缀跬窖芯堪雽?dǎo)體,、電子技術(shù)，因此在歐美研制出PLC不久后,，中國也于1974年研制出一臺可編程邏輯控制器,，并于1977年開始在工業(yè)上進行應(yīng)用。
從上世紀(jì)70年代中后期開始,，PLC進入了實用化發(fā)展階段,，計算機技術(shù)得以全面引入PLC中，使其功能發(fā)生了飛躍,。更高的運算速度,、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計,、模擬量運算,、PID功能以及*的性價比，都奠定了其在現(xiàn)代工業(yè)中的地位,。
自上世紀(jì)80年代初開始,，PLC在*工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用，同時生產(chǎn)PLC的國家日益增多,，產(chǎn)量日益上升,，標(biāo)志著PLC已經(jīng)步入成熟應(yīng)用階段。至90年代中期,，這段時間是PLC發(fā)展快的時期,，年增長率一直保持為30~40%。
在這時期PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運算能力,、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力方面也得到了大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域,，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng),。
到20世紀(jì)末期，工業(yè)發(fā)展大爆發(fā),，誕生了各種各樣的大型機和超小型機,、特殊功能單元、各種人機界面單元,、通信單元等產(chǎn)品,，為更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套變得更加容易,。
在多年的生產(chǎn)實踐中,，PLC已經(jīng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）、IPC（工業(yè)計算機技術(shù)）三足鼎立,，同時還在其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場上占一定的*,。近年,， IPC和FCS（現(xiàn)場總線技術(shù)）發(fā)展迅速，擠占了一部分PLC市場,，PLC增長速度出現(xiàn)漸緩的趨勢,，但其在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，仍將是無法取代的存在,。
PLC的主要分類及應(yīng)用
從上世紀(jì)90年代開始,，PLC就根據(jù)I/O點數(shù)發(fā)展出小、中,、大型等多種類型產(chǎn)品,。
小型PLC
I/O點數(shù)《 256點；單CPU,、8位或16位處理器,、用戶存儲器容量4K字以下；主要代表產(chǎn)品有美國通用電氣（GE）公司的GE-I型,、美國德洲儀器公司的TI100日本三菱電氣公司的F/F1/F2,、日本立石公司（歐姆龍）的C20/C40、德國西門子公司的S7-200,、日本東芝公司的EX20/EX40,、中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司的SR-20/21等；
中型PLC
I/O點數(shù)256～2048點,；雙CPU,，用戶存儲器容量2～8K，代表產(chǎn)品有德國西門子公司的S7-300,、無錫華光的SR-400,、德國西門子公司的SU-5/SU-6、日本立石公司的C-500,、GE公司的GE-Ⅲ等,；
大型PLC
I/O點數(shù)》 2048點；多CPU,，16位,、32位處理器，用戶存儲器容量8～16K,，代表產(chǎn)品有德國西門子公司的S7-400,、GE公司的GE-Ⅳ、立石公司的C-2000,、三菱公司的K3等,。
目前大型、超大型的PLC產(chǎn)品也不少，單機支持300回路和65000點I/O設(shè)備也日益得到重視,。不過整體看， I/O點數(shù)≤64的PLC銷售額占整體PLC市場總量的47%,，64~256點數(shù)PLC占31%,，微型、小型PLC**市場的主流,，而I/O點數(shù)大于256的中型,、大型、超大型PLC累計市場容量才22%,。
PLC主要應(yīng)用于紡織,、機械、電梯,、冶金,、電力、石油,、市政,、化工、樓宇建筑,、建材,、機床、塑料機械,、橡膠機械,、電子設(shè)備等行業(yè)，而汽車業(yè)是有潛力的PLC行業(yè)之一,。
目前300多品種PLC產(chǎn)品中,，應(yīng)用在汽車上的多，達(dá)23%,，其后分別為糧食加工（16.4%）,、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）,、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè),。
主要品牌中，西門子,、施耐德,、羅克韋爾（A-B）、OMRON,、三菱,、GE等少數(shù)幾家企業(yè)是的行業(yè)*，其中羅克韋爾、施耐德,、西門子長期把持中國大型PLC市場的強三強,，西門子中型PLC市場半壁江山。
而國內(nèi)的30家PLC生產(chǎn)廠家中,，都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力,，我國尚未形成PLC制造產(chǎn)業(yè)化；不過已經(jīng)可以在小型,、微型等PLC領(lǐng)域與品牌同臺競技,。