20世紀(jì)20年代起,人們把各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)組成控制系統(tǒng),控制各種生產(chǎn)機(jī)械,這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電器—接觸器控制系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)格便宜,在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求,因而得到普遍使用,在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。但是繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn):設(shè)備體積大,可靠性差,動(dòng)作速度慢,功能少,難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制,特別是由于它是靠硬件連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng),接線復(fù)雜,當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對(duì)象需要改變時(shí),原有的接線和控制箱(柜)就要更換,所以通用性和靈活性較差。
20世紀(jì)60年代末,美國(guó)的汽車制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,各生產(chǎn)廠家的汽車型號(hào)不斷更新,它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變,以及對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)重新配置。為拋棄傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的束縛,適應(yīng)白熱化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求,1968年美國(guó)通用汽車公司(gm)決定對(duì)汽車生產(chǎn)線采用計(jì)算機(jī)程序控制,并進(jìn)行公開(kāi)招標(biāo),對(duì)汽車生產(chǎn)線控制系統(tǒng)提出具體要求,歸納起來(lái)是:
(1) 編程方便,可現(xiàn)場(chǎng)修改程序;
(2) 維修方便,采用插件式結(jié)構(gòu);
(3) 可靠性高于繼電器控制裝置;
(4) 體積小于繼電器控制盤;
(5) 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī);
(6) 成本可與繼電器控制盤競(jìng)爭(zhēng);
(7) 輸入可以是交流115v(美國(guó)電壓標(biāo)準(zhǔn));
(8) 輸出為交流115v,容量要求在2a以上,可直接驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等;
(9) 擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最??;
(10) 用戶存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)展4kb;
以上就是著名的“gm十條”。這些要求實(shí)際上提出了將繼電器—接觸器控制的簡(jiǎn)單易懂、使用方便、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),與計(jì)算機(jī)的功能完善、靈活性、通用性好的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),將繼電器—接觸器控制的硬件連線邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程的設(shè)想。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(dec)根據(jù)上述要求,研制開(kāi)發(fā)出世界上第一臺(tái)可編程控制器,并在gm公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用。當(dāng)時(shí)人們把它稱為可編程邏輯控制器(programmable logic controller),簡(jiǎn)稱為plc,它主要用來(lái)取代繼電器—接觸器控制系統(tǒng),系統(tǒng)功能局限于執(zhí)行繼電器邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī),人們將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用到plc中,使它能更多的發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能,不僅用程序邏輯取代硬件連線,還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能,使其真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備,國(guó)外工業(yè)界在1980年正式命名其為可編程序控制器(programmable controller),簡(jiǎn)稱pc,但是由于它和個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)的簡(jiǎn)稱容易混淆,所以現(xiàn)在仍把可編程序控制器簡(jiǎn)稱為plc。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后,隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化plc得到了驚人的發(fā)展,使plc在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。不僅控制功能增強(qiáng),體積減小,成本下降,可靠性提高,編程和故障檢測(cè)更為靈活方便,而且模擬量i/o和pid控制、遠(yuǎn)程i/o和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖像顯示也有了長(zhǎng)足發(fā)展,所有這些已經(jīng)使plc應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程控制系統(tǒng),使之成為今天自動(dòng)化技術(shù)支柱之一。