3.1 PLC的发展史和定义

3.1.1 PLC的发展经历

20世纪60年代，计算机技术迅速发展起来。但由于计算机技术本身的复杂性，编程难度高、难以适应恶劣的工业环境以及价格昂贵等原因，未能在工业控制中广泛应用。当时的工业控制，主要还是以传统的继电器、接触器组成的控制系统。1968年，美国最大的汽车制造商——通用汽车（GM）公司，为适应汽车型号的不断翻新，以公开招标方式寻求一种新型的工业控制器，提出的设计要求是：尽可能减少重新设计和更换控制系统的硬件及接线、减少安装调试时间、降低成本；要将计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种适合于工业环境的通用控制装置；并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用“面向控制过程、面向对象”的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。1969年，美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，首先研制成功世界上第一台可编程序控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功，从而开创了工业控制的新局面。

早期的可编程序控制器是为取代继电器控制电路、存储程序指令、完成顺序控制而设计的。它主要用于逻辑运算和计时、计数等顺序控制，均属开关量控制。所以称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。随着微电子技术的发展，这种控制器采用了通用微处理器，功能不断增强，不再局限于当初的逻辑运算了。因此，实际上应该称可编程序控制器为PC（Programmable Controller），但为了不和个人计算机（PC）混淆，目前仍习惯将可编程序控制器称为PLC。

至20世纪80年代，随着16位和32位微处理器的出现，PLC得到了惊人的发展，使PLC在概念、设计、性能、价格以及应用等方面都有了新的突破。不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，因此，PLC与数控技术、CAD技术、机器人一起称为现代工业生产自动化的四大支柱。

3.1.2 PLC的定义

PLC自问世以来一直在发展中，其定义几经修改，国际电工委员会（IEC）于1987年发布的PLC标准的第三稿中，对PLC做了如下定义：PLC是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，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的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

定义指明了PLC应该是这样一种电子系统：抗干扰能力与可靠性高；软件编程方便；运算和控制能力强；便于和工业现场信号接口；功能与规模易于扩展。