*早的PLC是在1969年，美国数字设备公司（DEC）为投标于美国通用汽车公司而设计制造了它。直到1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC的定义做出如下归纳：PLC是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器。它采用可编程的存储器来存储指令，实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种机械的生产过程。PLC及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

由此可见，PLC是一种特殊的计算机系统，它既具有完成各种各样控制的功能，又具有和其他计算机通信联网的功能。PLC以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术、通信技术，针对工业环境设计，可移植性高并且工作可靠。

从诞生之初到如今的PLC，发展过程经历了3个阶段：从20世纪70年代至80年代中期，以单片机为主发展硬件技术，为取代传统的继电器、接触器控制系统而设计了各种PLC的基本型号；到80年代末期，为适应柔性制造系统（FMS）的发展，在提高单机功能的同时，加强软件的开发，提高通信能力；90年代以来，为适应计算机集成制造系统（CIMS）的发展，采用多CPU的PLC系统，不断提高运算速度和数据处理能力，通信能力进一步提高。“网络就是计算机”这一观点已渗透到PLC领域，强大的网络通信功能更使PLC如虎添翼，随着各种功能模块、应用软件的开发，加速了PLC向连续控制、过程控制领域的发展。

PLC的总发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展，一方面在与计算机的结合更紧密的情况下，制造出更多模块化的产品；另一方面，PLC的网络与通信能力的增强，将会设计制造出更多标准化与多样化的产品，让工业软件在新的时代有着更迅速的发展。1.1.2 PLC的特点

PLC如此迅速的发展，一方面基于工业自动化的客观需要，另一方面它有许多独特的优点。比如：能较好地解决工业控制领域中用户普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等，PLC的特点介绍如下：1.具有高可靠性

对PLC选用的器件进行了严格筛选，PLC的输入输出电路均采用光电隔离技术，屏蔽工业现场的干扰信号。在输入电路中还普遍采用RC滤波。PLC的CPU具有自诊断功能，能对异常情况进行有效处理。大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或由三CPU构成表决系统，使可靠性进一步提高。2.具有丰富的模块

工业现场的信号有很多种，比如交流和直流信号、开关量和模拟量信号、电压和电流信号等。PLC针对不同的工业现场信号，设计了相应的信号处理模块与工业现场的器件或设备进行连接。现代的PLC在人—机接口模块、通信模块方面有更强的功能。3.采用模块化结构

为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC都采用模块化结构，PLC的各个部件划分为CPU、电源、I/O等多种模块，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

数字量输入/直流输出模块

数字量输入/直流输出模块型号众多，图1-6所示为SM1223 DI8X24V(DC),DQ8X24V(DC)模块的接线图。该模块需外接直流24V电源，带8个数字量输入信号，8个数字量直流输出信号。

4.模拟量输入模块

图1-7所示为模拟量输入模块SM1231 AI4X13位。该模块需外接直流24V电源，可外接4路模拟量输入信号，信号可为标准电压或电流信号(差动)，可2路选为一组。信号范围为±10V、±5V、±2.5V或0～20mA。满量程范围为-27648～27648。精度为12位+符号位。

5.热电阻模拟量输入模块

热电阻模拟量输入模块SM1231 4×16位的接线图如图1-8所示。该模块需外接直流24V电源，可外接4路热电阻信号，可外接铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、LG-Ni或电阻。

电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置或者系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。继电器——接触器控制系统至今仍是许多生产机械设备广泛采用的基本电气控制形式，也是学习更先进电气控制系统的基础。本章主要介绍电气控制的基本原理及基本线路。1.1 常用低压电器

编程简单易学

PLC的编程一般都支持梯形图语言，它类似于继电器控制线路，对使用者来说不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5.安装简单，维修方便

PLC可以在各种工业环境下直接运行，使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接即可投入运行，各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。模块化结构的系统，一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法使系统迅速恢复运行。1.1.3 PLC的组成

PLC之所以实现控制，就是按一定算法进行输入/输出（I/O）变换，并将这个变换予以物理实现。说简单点，就是按一条条的指令，不断地在输入/输出间存储转换。

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由此我们可以说PLC是微型计算机技术与机电控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心，用于电气控制的特殊计算机，它采用典型计算机结构，主要由中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、存储器、I/O接口、电源、通信接口、扩展接口等单元部件组成，这些单元部件都是通过内部总线进行连接的，如图1-1所示。1.中央处理器

PLC的中央处理器与普通计算机控制系统一样，一般由控制器、运算器、寄存器等组成。CPU是PLC的核心，一切逻辑运算及判断都是由它完成的，并控制所有其他部件的操作。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储器、I/O接口电路等相连接。用户程序和数据存放在存储器中，当PLC处于运行方式时，CPU按扫描方式工作，从用户程序第一条指令开始，直至用户程序的*后一条指令，不停地周期性扫描，每扫描完成一次，用户程序就执行一次。CPU的主要功能有从存储器中读指令、执行指令、处理中断等。2.存储器

存储器是具有记忆功能的半导体集成电路，用来存储系统程序、用户程序、逻辑变量以及数据、系统组态和其他一些信息。

凡是能自动或手动地接通或断开电路，连续或间断地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器元件统称为电器。简单地说，电器就是一种能控制电的工具。

电气是电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。它是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，涵盖电能的转换、利用和研究三方面，包括基础理论、应用技术、设施设备等。电气是广义词，既可以指一种行业，一种专业，也可指一种技术，而不具体指某种产品。

电气控制主要分为两大类：一种是传统的以继电器、接触器为主搭建起来的逻辑电路，即继电器——接触器控制；另一种是基于PLC（Programmable Logic Controller，可编程序控制器的系统——PLC控制）。