早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。PLC自1969年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)、日本、德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。

PLC可編程序控制柜采用工業(yè)級(jí)芯片作為控制核心，脈沖控制柜在印刷線路板上有明顯的設(shè)置標(biāo)志，可方便的進(jìn)行控制箱的設(shè)置；脈沖控制柜輸出側(cè)設(shè)有各個(gè)輸出點(diǎn)的工作指示，可快速判斷輸出點(diǎn)的狀態(tài)；脈沖控制柜設(shè)有手動(dòng)操作按鈕，可方便的進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試、運(yùn)行操作。

1、PLC的產(chǎn)生和發(fā)展電氣電路

PLC─可編程序控制器，它的應(yīng)用是建立在電氣控制系統(tǒng)上的，也就是說(shuō)是建立在繼電器控制回路的基礎(chǔ)上的。

這是一個(gè)電機(jī)啟動(dòng)/停止的控制回路：電路由選擇開(kāi)關(guān)SW建立了手動(dòng)操作和自動(dòng)啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式，接觸器KM是電機(jī)電源輸送的執(zhí)行器件；當(dāng)操作方式中的手動(dòng)啟動(dòng)或者是自動(dòng)啟動(dòng)條件滿足時(shí)，KM線圈導(dǎo)通將電機(jī)供電回路接通，使其運(yùn)轉(zhuǎn)。其中手動(dòng)啟動(dòng)/停止電機(jī)操作是通過(guò)直接用啟動(dòng)按鈕SB2和停止按鈕SB1控制電機(jī)運(yùn)行的；那么自動(dòng)時(shí)，根據(jù)限位（在這里是HL高液位啟動(dòng)電機(jī)，LL低液位停止電機(jī)）延時(shí)后對(duì)電機(jī)控制操作。

對(duì)于這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的電氣控制回路，如果再增加一些功能，比如在關(guān)鍵的應(yīng)用場(chǎng)所，要保證電機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行，考慮到泵的可能出現(xiàn)故障和運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)等狀況，要停止電機(jī)運(yùn)行，那么就要增加一臺(tái)泵來(lái)備用。在這種情況下的運(yùn)行泵的工況就使得電氣控制回路比較復(fù)雜了。

關(guān)聯(lián)的接線，電器元件，等等因此增加很多。如果是在一個(gè)控制系統(tǒng)中有這樣若干個(gè)不同方式的電機(jī)控制回路的話，不但電氣回路復(fù)雜，占用電柜體積，電控箱數(shù)量也相當(dāng)可觀；更重要的是，要進(jìn)行修改測(cè)試和改進(jìn)設(shè)計(jì)以及安裝就顯得非常的麻煩。

那么在60年代，產(chǎn)生了新型的，運(yùn)用微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的電氣控制回路的裝置，其簡(jiǎn)單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為可編程序控制器──PLC。 PLC不僅在功能上大大提升和完善了控制回路，而且在與設(shè)備的接口上連接簡(jiǎn)便，控制裝置體積成倍縮小。

2.PLC替代電氣控制

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在1987年2月對(duì)PLC這樣定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬方式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，高可靠性；易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

總之，可編程控制器是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，不是單純的電氣電路了。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。它的編程軟件通用界面──梯形圖，非常人性化，元器件符號(hào)就象電氣部件表示一樣，編程就象連線一樣將電氣電路連到控制器中，很容易理解和掌握，以及制作。

如何替代繼電器控制裝置？

上述的電氣控制回路大致可以分成這樣幾個(gè)部分：輸入設(shè)備：按鈕，選擇開(kāi)關(guān)，傳感器、觸點(diǎn)信號(hào)；輸出設(shè)備（執(zhí)行器件）：接觸器，電磁閥，指示燈；邏輯控制電路，不直接與外部連接的電氣電路；還有就是控制電源。那么在這個(gè)電路里：SW，SB1，SB2；FR，HL，LL是輸入元件；接觸器KM是執(zhí)行元件；接觸器的輔助觸點(diǎn)，繼電器觸點(diǎn)，以及時(shí)間繼電器，中間繼電器，連成了控制邏輯電路。

如果要改變控制功能：對(duì)于繼電器控制回路來(lái)說(shuō)，要改變控制電路和實(shí)際接線；而用PLC控制，外部接線不變，改變用戶程序就可以了；特別是復(fù)雜的控制邏輯，繼電器控制實(shí)現(xiàn)是很困難的。

當(dāng)把這些輸入元件以及執(zhí)行元件用電氣方式連接到PLC里，并向PLC提供控制電源，再通過(guò)編程軟件編制出相關(guān)的控制邏輯，PLC就同樣實(shí)現(xiàn)上述的控制功能。

在這里編制的程序里我們看到用編程軟件所作的程序，與電氣連線所形成的控制功能很相似。

比如[自動(dòng)]信號(hào)是外部輸入的選擇開(kāi)關(guān)SW的狀態(tài)信號(hào)，它通過(guò)輸入端子電氣連接到PLC里，PLC硬件輸入回路就會(huì)把這個(gè)信號(hào)的狀態(tài)（在輸入回路中），編譯到PLC 中，當(dāng)操作者將選擇開(kāi)關(guān)置于[手動(dòng)]，在PLC里表現(xiàn)的狀態(tài)被編譯成[自動(dòng)]的非，或者說(shuō)是自動(dòng)方式斷開(kāi)形式；同樣當(dāng)執(zhí)行條件滿足時(shí)，程序能流流通，就象電氣線路中電氣回路接通一樣，[電機(jī)]就接通，與此輸出端點(diǎn)連接的接觸器線圈導(dǎo)通，使觸點(diǎn)閉合，電機(jī)帶電運(yùn)行；接通表示＝1，斷開(kāi)表示＝0。通過(guò)這樣一些規(guī)則的程序，加上PLC內(nèi)部的各種功能，很容易的就能實(shí)現(xiàn)電氣的各種控制需求。

PLC梯形圖程序雖然是從繼電器控制線路圖發(fā)展而來(lái)的，但與其又有一些本質(zhì)的區(qū)別。

為適應(yīng)不同需求，程序有幾種表示方式，常用的是梯形圖方式，適合用繼電器線路熟悉的人員使用；指令語(yǔ)句表，用助記符方來(lái)表達(dá)PLC的各種控制功能，類(lèi)似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，但通俗易懂。

由于電氣控制的邏輯是在PLC里用特殊的語(yǔ)言編制的，程序制作過(guò)程中可以隨時(shí)增加或修改邏輯，可以用計(jì)算機(jī)的一些功能，作出復(fù)雜的控制系統(tǒng)。正是這個(gè)特點(diǎn)，PLC才得到了廣泛的應(yīng)用；相比之下，電氣控制在修改和復(fù)雜邏輯上是得力不從心的，甚至是達(dá)不到的。

3、認(rèn)識(shí)PLC

PLC的特點(diǎn)：通用性，靈活性強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高； 編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)；與外部設(shè)備連線方便；功能擴(kuò)展能力強(qiáng)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試周期短；體積小易于機(jī)電一體化；故障少維修方便

隨著PLC的發(fā)展，從性能上可以看出，對(duì)小型PLC將會(huì)體積更小，速度更高，功能更強(qiáng)，價(jià)格更加低廉；對(duì)中大型PLC將要容量更大，速度更高，更多功能，更易于網(wǎng)絡(luò)通信，更加適應(yīng)于大規(guī)模復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

從PLC控制系統(tǒng)來(lái)講，CPU與現(xiàn)場(chǎng)IO通過(guò)數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)控制，使系統(tǒng)控制更有效；冗余系統(tǒng)的應(yīng)用，各種單元以至整個(gè)系統(tǒng)都可以冗余，使系統(tǒng)具有更高的可靠性；應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使系統(tǒng)控制功能與信息管理功能一體化；

綜述，PLC是以CPU為核心，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的可編程序控制器。幾乎所有的PLC裝置，都有可以同外部進(jìn)行電氣連接的端口，通過(guò)這些端口，PLC才能與外界進(jìn)行信號(hào)的傳遞，實(shí)現(xiàn)其控制的功能。

PLC是按與外界連接的信號(hào)數(shù)量（我們稱(chēng)為輸入輸出點(diǎn)數(shù)），以及裝置內(nèi)部程序容量大小進(jìn)行分類(lèi)的。那么一般IO點(diǎn)數(shù)<256點(diǎn)的為小型機(jī)；在256~1024之間的為中型機(jī)；超過(guò)1024的則是大型機(jī)了。

小型機(jī)－都是整體式機(jī)型，所謂整體式機(jī)型的意思是，輸入部分，輸出部分與CPU都在一起，比如CPM2A。

而中大型機(jī)都是運(yùn)用各種類(lèi)型模塊根據(jù)需要進(jìn)行搭配和組合，實(shí)現(xiàn)與外部電氣連接，并控制外部設(shè)備。這款是無(wú)底板的組合式機(jī)型；

這是有底板的組合式機(jī)型，其模件均通過(guò)底板與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。