PLC：工业控制计算机详解与发展历程

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子装置，它在工业自动化领域扮演着至关重要的角色。作为工业控制计算机的代表，PLC与工业机器人和CAD/CAM共同构成现代工业的三大支柱。 PLC的核心定义包括以下几个要点： 1. PLC的本质是一种可以进行数字运算的电子装置，其内部具有可编程的存储器，允许用户通过数字或模拟编程方式存入各种控制指令。 2. PLC的主要功能在于执行逻辑运算、顺序控制、算术运算、计时和计数等操作，能有效处理来自传感器和电动设备的输入信号，并控制生产过程中的各类机械动作。 3. PLC的工作原理是利用输入输出模块（IO模块），即数字量输入和输出接口，实现对生产过程的精确控制。 PLC的发展历程经历了从继电器控制系统向PLC的转变，早期的工业控制依赖于复杂的继电器电路，这导致现场接线繁重且维护困难。1968年，通用汽车公司的招标催生了第一代PLC，由DEC公司研发并应用于生产线。随着微处理器技术的进步，PLC的功能性和可靠性得到了显著提升，主要体现在编程简易性、现场修改灵活性、维护便捷性和高可靠性上，如GM10条列出的优势。 在实际工业场景中，PLC广泛应用于各种设备控制，如通过传感器收集现场数据（如温度、压力、位置等），然后通过行程开关、风机、泵等设备进行自动化操作。PLC与分布式控制系统（DCS）、直接数字控制系统（DDC）以及工业采集网关等设备共同构建工业自动化网络，监控生产过程和工艺环境。 PLC下接低压电气系统，负责整个工控工艺的生产过程控制和环境监测，同时与数据库、服务器等上层系统相连，支持数据存储、分析和可视化。在数据采集、控制和分析环节，PLC扮演着核心角色，确保工业生产流程的高效和稳定。 总结来说，PLC以其独特的设计和强大的功能，不仅简化了工业控制，提高了生产效率，还促进了工业领域的数字化转型，是现代工业自动化不可或缺的技术基石。