1 引言

　　可编程控制器是以微处理器技术为基础，综合了计算机技术、自动化技术和通讯技术的一种新型工业控制装置。其可靠性极高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便等特点，与机器人技术、cad/cam并列称为工业生产自动化的三大支柱。它是上世纪60年代发展起来的被国外称为“先进国家三大支柱”之首的工业自动化理想控制装置，是近年来发展极为迅速，运用面极广的工业控制装置，现已广泛运用于自动化的各个领域。

2 可编程序逻辑控制器（plc）

　　plc 英文名programming logic controller即可编程序逻辑控制器，是最早于汽车制造行业应用并发展起来的一项技术，用于代替继电器完成机器和设备的自动控制，它的最大的特点是可编程，即根据控制逻辑和控制要求的变化可重新编制程序，而不用象继电器线路一样需要重新更换原器件和重新接线。今天plc已集成了许多高级计算功能、通信功能、完成特殊控制功能的功能模块如位置控制、速度控制、过程控制等，并具有了与计算机系统的集成和连网的能力，plc自发明以来在工业自动化、交通控制、电力运输、楼宇自动化等领域得到了广泛的应用。

3 PLC发展历史　

　　自1969年世界上第一台可编程控制器在美国dec公司诞生以来，plc走过了30余年的发展历程。回顾其发展历程，可将plc技术分为3个阶段：

　　（1） 传统plc阶段。它是plc的最初阶段，也是现代plc的基础。其结构如图1所示，工作原理 如图2所示。

　　如图2所表示的一样，plc的工作原理是：首先读取输入接点的状态→然后执行程序→然后根据程序的执行结果刷新输出接点的状态→然后再读取输入接点的状态→读取输入接点的状态，如此循环执行。

　　由plc的工作原理可以看出：从输入端的信号状态发生变化到输出端的信号变化，中间需要执行程序（用户程序、系统程序），程序的执行需要时间，而且这个时间是不可预测的，在某些应用场合这是不允许的，如位置控制、速度控制、需要高速响应的控制，这就使得plc在这些场合不能使用或需配置昂贵的专用模块。从图1可知，plc系统的核心是微处理器（cpu），为防止系统程序跑飞，产生误动作，必须采取一系列硬件和软件的措施去克服这一问题，同时由于plc使用的是梯形图语言，系统本身必须带有功能强大的编译器，这样就使得plc构成的系统具有较高的价格。而且程序跑飞、编制的程序出现死循环等依然是存在的隐患问题。

　　（2） open plc阶段。open plc又称pc base plc、softplc，是最近几年提出的一种概念，它是基于开放式pc平台和开放式开发软件的plc，它能方便的与其他软件集成及网络集成。其组成结构如图3所示。

　　open plc只是在它的开发环境方面提出了一个新的概念，即开放性、标准化，它的运行原理方面与传统plc相比具有实时多任务运行机制，但仍然是基于程序执行这样的基础。因此它并没有从根本上解决传统plc存在的问题，在其实现的系统中依然存在。

       （3） 现场集成阶段。也就是hard plc阶段，它是一个全新的代名词，也是一个plc的最新发展动向。它采用现代可编程逻辑器件cpld/fpga（complex programmable logic devices & field programming gate array）作为硬件平台，采用eda（electronics design automation）开发工具配与硬件描述语言hdl（hardware description language）做为开发软件平台，象传统plc一样它同样是可编程的。其组成结构图如图4所示。

　　hard plc则抛弃了传统plc“程序”的概念，以“硬件线路”来实现控制功能，而编程改变的也只是其芯片内部的硬件连接，而不需运行软件程序，因此自然没有程序跑飞、开机复位及自带语言编译器等问题，其完成的功能与传统plc相同，而系统的造价仅是传统plc系统的十分之一，甚至更少。在硬件线路运行时所有的信号是并行运行的，而且信号的路径是可知的，信号传输的时间是可预测的，所以可用于精确控制的需要，如位置控制、速度控制、信号处理、图像处理、高速机械等。它从根本上解决了传统plc存在的不足，代表了传统plc的最终发展方向。