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引言

　　可編程控制器是以微處理器技術為基礎，綜合了計算機技術、自動化技術和通訊技術的一種新型工業控制裝置。其可靠性極高、耐惡劣環境能力強、使用極為方便等特點，與機器人技術、cad/cam并列稱為工業生產自動化的三大支柱。它是上世紀60年代發展起來的被國外稱為“先進國家三大支柱”之首的工業自動化理想控制裝置，是近年來發展極為迅速，運用面極廣的工業控制裝置，現已廣泛運用于自動化的各個領域。

1 可編程序邏輯控制器（plc）

　　plc 英文名programming logic controller即可編程序邏輯控制器，是最早于汽車制造行業應用并發展起來的一項技術，用于代替繼電器完成機器和設備的自動控制，它的最大的特點是可編程，即根據控制邏輯和控制要求的變化可重新編制程序，而不用象繼電器線路一樣需要重新更換原器件和重新接線。今天plc已集成了許多高級計算功能、通信功能、完成特殊控制功能的功能模塊如位置控制、速度控制、過程控制等，并具有了與計算機系統的集成和連網的能力，plc自發明以來在工業自動化、交通控制、電力運輸、樓宇自動化等領域得到了廣泛的應用。

2 plc發展歷史

　　自1969年世界上第一臺可編程控制器在美國dec公司誕生以來，plc走過了30余年的發展歷程。回顧其發展歷程，可將plc技術分為3個階段：

　　（1） 傳統plc階段。它是plc的最初階段，也是現代plc的基礎。其結構如圖1所示，工作原理 如圖2所示。

　　如圖2所表示的一樣，plc的工作原理是：首先讀取輸入接點的狀態→然后執行程序→然后根據程序的執行結果刷新輸出接點的狀態→然后再讀取輸入接點的狀態→讀取輸入接點的狀態，如此循環執行。

　　由plc的工作原理可以看出：從輸入端的信號狀態發生變化到輸出端的信號變化，中間需要執行程序（用戶程序、系統程序），程序的執行需要時間，而且這個時間是不可預測的，在某些應用場合這是不允許的，如位置控制、速度控制、需要高速響應的控制，這就使得plc在這些場合不能使用或需配置昂貴的專用模塊。從圖1可知，plc系統的核心是微處理器（cpu），為防止系統程序跑飛，產生誤動作，必須采取一系列硬件和軟件的措施去克服這一問題，同時由于plc使用的是梯形圖語言，系統本身必須帶有功能強大的編譯器，這樣就使得plc構成的系統具有較高的價格。而且程序跑飛、編制的程序出現死循環等依然是存在的隱患問題。

　　（2） open plc階段。open plc又稱pc base plc、soft plc，是最近幾年提出的一種概念，它是基于開放式pc平臺和開放式開發軟件的plc，它能方便的與其他軟件集成及網絡集成。其組成結構如圖3所示。

　　open plc只是在它的開發環境方面提出了一個新的概念，即開放性、標準化，它的運行原理方面與傳統plc相比具有實時多任務運行機制，但仍然是基于程序執行這樣的基礎。因此它并沒有從根本上解決傳統plc存在的問題，在其實現的系統中依然存在。

　　（3） 現場集成階段。也就是hard plc階段，它是一個全新的代名詞，也是一個plc的最新發展動向。它采用現代可編程邏輯器件cpld/fpga（complex programmable logic devices & field programming gate array）作為硬件平臺，采用eda（electronics design automation）開發工具配與硬件描述語言hdl（hardware description language）做為開發軟件平臺，象傳統plc一樣它同樣是可編程的。其組成結構圖如圖4所示。