PLC是怎么產(chǎn)生的？看看PLC的前世今生！

    簡(jiǎn)單歸納傳統PLC的系統特點(diǎn)：程序周期循環(huán)調度機制+中斷調度機制；增量式現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式；梯形圖編程方式為主；以單機運行為主。

    plc控制的出現是為了克服繼電器控制在編程、維護等方面存在的缺點(diǎn)，它們的區別主要體現在以下幾點(diǎn)。

    邏輯控制方式

    (1)繼電器控制：利用各電氣元件機械觸點(diǎn)的串、并聯(lián)組合成邏輯控制；采用硬線(xiàn)連接，連線(xiàn)多而復雜，使以后的邏輯修改、增加功能很困難。

    (2)PLC控制：以程序的方式存儲在內存中，改變程序，便可改變邏輯；連線(xiàn)少、體積小、方便可靠。

    順序控制方式

    (1)繼電器控制：利用時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作來(lái)完成時(shí)問(wèn)上的順序控制：時(shí)間繼電器內部的機械結構易受環(huán)境溫度和濕度變化的影響，造成定時(shí)的精度不高。

    (2)PLC控制：由半導體電路組成的定時(shí)器以及由晶體振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖計時(shí)，定時(shí)精度高；使用者根據需要，定時(shí)值在程序中可設置，靈活性大，定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境影響。

    控制速度

    (1)繼電器控制：依靠機械觸點(diǎn)的吸合動(dòng)作來(lái)完成控制任務(wù)，工作頻率低，工作速度慢。

    (2)PLC控制：采用程序指令控制半導體電路來(lái)實(shí)現控制，穩定、可靠，運行速度大大提高。

    靈活性和擴展性

    (1)繼電器控制：系統安裝后，受電氣設備觸點(diǎn)數目的有限性和連線(xiàn)復雜等原因的影響，系統今后的靈活性、擴展性很差。

    (2)PLC控制：具有專(zhuān)用的輸入與輸出模塊；連線(xiàn)少，靈活性和擴展性好。

    計數功能

    (1)繼電器控制：不具備計數的功能。

    (2)PLC控制：PLC內部有特定的計數器，可實(shí)現對生產(chǎn)設備的步進(jìn)控制。

    可靠性和可維護性

    (1)繼電器控制：使用大量機械觸點(diǎn)，觸點(diǎn)在開(kāi)閉時(shí)會(huì )產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機械磨損，使用壽命短，運行可靠性差，不易維護。

    (2)PLC控制：采用微電子技術(shù)，內部的開(kāi)關(guān)動(dòng)作均由無(wú)觸點(diǎn)的半導體電路來(lái)完成；體積小，壽命長(cháng)，可靠性高，并且能夠隨時(shí)顯示給操作人員，及時(shí)監視控制程序的執行狀況，為現場(chǎng)調試和維護提供便利。

    早在上世紀60年代以前，主要的控制系統是由各種繼電器組和儀表組成，其中繼電器組主要用來(lái)完成邏輯和數字量控制，而儀表則主要完成模擬量回路控制。

    60年代以前，汽車(chē)生產(chǎn)流水線(xiàn)的自動(dòng)控制系統基本上都是由繼電器控制裝置構成。當時(shí)汽車(chē)的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝。

    隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展，汽車(chē)型號更新周期愈來(lái)愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設計和安裝，十分費時(shí)、費工、費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現狀，美國通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置。

    并提出了著(zhù)名的10項招標指標

    (1)編程方便現場(chǎng)可修改程序；

    (2)維修方便采用模塊化結構；

    (3)可靠性高于繼電器控制裝置；

    (4)體積小于繼電器控制裝置；

    (5)數據可直接送入管理計算機；

    (6)成本可與繼電器控制裝置競爭；

    (7)輸入可以是交流115V；

    (8)輸出為交流115V2A以上，能直接驅動(dòng)電磁閥接觸器等；

    (9)在擴展時(shí)原系統只要很小變更；

    (10)用戶(hù)程序存儲器容量至少能擴展到4K。

    這時(shí)候第一塊8位CPU還差一年才誕生，所以DEC公司采用了一種獨特的架構，這種架構后來(lái)派生出了位塊處理器2901，很好地滿(mǎn)足了汽車(chē)公司的要求，但這也導致了長(cháng)達數十年P(guān)LC體系架構之爭。

    這是因為PLC最開(kāi)始的定位是位邏輯處理，如果采用一個(gè)通用的CPU去處理位操作是很麻煩和無(wú)效率的。如果有一個(gè)專(zhuān)用的處理器來(lái)處理則會(huì )變得快捷和可靠很多。從這種架構派生出來(lái)的新一代PLC專(zhuān)用CPU功能越來(lái)越強，已不光是簡(jiǎn)單的位塊處理器，而是可以完整的解析梯形圖程序，今天大多數的新一代中高檔PLC都在采用專(zhuān)用的位塊處理器。

    隨著(zhù)PLC技術(shù)的發(fā)展，單單的邏輯處理是遠遠不夠的，所以現在大多數中高檔的PLC都有兩個(gè)CPU核，一個(gè)是通用處理器，一個(gè)是專(zhuān)用處理器(如矩形科技的V80和PPC11系列，其專(zhuān)用處理器單芯片內帶梯形圖專(zhuān)用處理器、運控處理單元、通信管理單元、I/O接口、擴展總線(xiàn)接口等，如圖2所示)。

    當然新一代的位塊處理器已遠非當初的2901可以相比較，除了完成了梯形圖指令的解析和邏輯指令的運算，并通過(guò)一系列的優(yōu)化，使整個(gè)系統的穩定性、可靠性、實(shí)時(shí)性都大大的提升，所以這個(gè)位塊處理器是中高檔PLC中的核心器件，也是各大PLC廠(chǎng)商的核心技術(shù)。