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1 引言

    可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破髟谖覈陌l(fā)展與應用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設備和強大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應用，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應該是廣大技術(shù)人員努力的方向。

    2 可編程序控制器的發(fā)展歷程

    可編程序控制器問世于 20 世紀 60 年代，當時的可編程序控制器功能都很簡單，只有邏輯、定時、計數(shù)等功能；硬件方面用于可編程序控制器的集成電路還沒有投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)， CPU 以分立元件組成；存儲器為磁心存儲器，存儲容量有限；用戶指令一般只有二三十條，還沒有成型的編程語言；機型單一，沒有形成系列。一臺可編程序控制器最多只能替代200~300個繼電器組成的控制系統(tǒng)，在體積方面，與現(xiàn)在的可編程序控制器相比，可以說是龐然大物。

    進入70年代，隨著中小規(guī)模集成電路的工業(yè)化生產(chǎn)，可編程序控制器技術(shù)得到了較大的發(fā)展?？删幊绦蚩刂破鞴δ艹壿嬤\算外，增加了數(shù)值運算、計算機接口、模擬量控制等；軟件開發(fā)有自診斷程序，程序存儲開始使用EPROM ；可靠性進一步提高，初步形成系列，結(jié)構(gòu)上開始有模塊式和整體式的區(qū)分，整機功能從專用向通用過渡。

    70年代后期和80年代初期，微處理器技術(shù)日趨成熟，單片微處理器、半導體存儲器進入工業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模集成電路開始普遍應用?？删幊绦蚩刂破鏖_始向多處理器發(fā)展，使可編程序控制器的功能和處理速度大為增強，并具有通信和遠程 I/O 能力，增加了多種特殊功能，如浮點運算、三角函數(shù)、查表、列表等，自診斷和容錯技術(shù)也迅速發(fā)展。

    80年代后期到90年代中期，隨著計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的普及應用，超大規(guī)模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發(fā)展，可編程序控制器的CPU已發(fā)展為由16位或32位微處理器構(gòu)成，處理速度得到很大提高，高速計數(shù)、中斷、PID、運動控制等功能引入了可編程序控制器。使得可編程序控制器能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過程的各個領(lǐng)域，可編程序控制器已完全取代了傳統(tǒng)的邏輯控制裝置，模擬量儀表控制裝置和以小型機為核心的DDC（直接數(shù)字控制）控制裝置。由于聯(lián)網(wǎng)能力增強，既可和上位計算機聯(lián)網(wǎng)，也可以下掛 FLEX I/O 或遠程 I/O ，從而組成分布式控制系統(tǒng)（DCS）已無困難。梯型圖語言和語句表語言完全成熟，基本上標準化，SFC（順序功能圖）語言逐步普及，專用的編程器已被個人計算機和相應編程軟件所替代，人機界面裝置日趨完善，已能進行對整個工廠的監(jiān)控、管理，并發(fā)展了冗余技術(shù)，大大加強了可靠性。

    進入21世紀，可編程序控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢頭，并不斷擴大其應用領(lǐng)域，如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。目前可編程序控制器主要向兩 個方向擴展：一是綜合化控制系統(tǒng)，它已經(jīng)突破了原有的可編程序控制器的概念，將工廠生產(chǎn)過程控制與信息管理系統(tǒng)密切結(jié)合起來，甚至向上為MES和ERP系統(tǒng)準備了技術(shù)基礎(chǔ)，這種發(fā)展趨勢會使得舉步為艱的ERP系統(tǒng)有了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，從而會帶來工業(yè)控制的一場變革，實現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設備及整個車間的控制功能，并具備聯(lián)網(wǎng)功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快，在技術(shù)發(fā)展的同時，發(fā)達國家更加注重了對可編程序控制器的知識產(chǎn)權(quán)的保護，國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國際標準化組織，他們利用許多技術(shù)標準建立了符合他們經(jīng)濟利益的技術(shù)保護壁壘。