1. 電器控制系統(tǒng)的組成
通過第一章的學(xué)習(xí)可知，任何一個電器控制系統(tǒng)，都是由輸入部分、輸出部分和控制部分組成，如圖1所示。
圖1 電器控制系統(tǒng)的組成
其中輸入部分是由各種輸入設(shè)備，如按鈕、位置開關(guān)及傳感器等組成；控制部分是按照控制要求設(shè)計的，由若干繼電器及觸點構(gòu)成的具有一定邏輯功能的控制電路；輸出部分是由各種輸出設(shè)備，如接觸器、電磁閥、指示燈等執(zhí)行元件組成。電器控制系統(tǒng)是根據(jù)操作指令及被控對象發(fā)出的信號，由控制電路按規(guī)定的動作要求決定執(zhí)行什么動作或動作的順序，然后驅(qū)動輸出設(shè)備去實現(xiàn)各種操作。由于控制電路是采用硬接線將各種繼電器及觸點按一定的要求連接而成，所以接線復(fù)雜且故障點多，同時不易靈活改變。
2. PLC控制系統(tǒng)的組成
由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)也是由輸入、輸出和控制三部分組成，如圖2所示。
圖2 PLC控制系統(tǒng)的組成
從圖中可以看出，PLC控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分和電器控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分基本相同，但控制部分是采用“可編程”的PLC，而不是實際的繼電器線路。因此，PLC控制系統(tǒng)可以方便地通過改變用戶程序，以實現(xiàn)各種控制功能，從根本上解決了電器控制系統(tǒng)控制電路難以改變的問題。同時，PLC控制系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)邏輯運算，還具有數(shù)值運算及過程控制等復(fù)雜的控制功能。
上世紀(jì)60年代，計算機技術(shù)已開始應(yīng)用于工業(yè)控制了。但由于計算機技術(shù)本身的復(fù)雜
性，編程難度高、難以適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境以及價格昂貴等原因，未能在工業(yè)控制中廣泛應(yīng)用。當(dāng)時的工業(yè)控制，主要還是以繼電—接觸器組成控制系統(tǒng)。
1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車制造公司（GM），為適應(yīng)汽車型號的不斷翻新，試圖尋找一種新型的工業(yè)控制器，以盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)的硬件及接線、減少時間，降低成本。因而設(shè)想把計算機的完備功能、靈活及通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種適合于工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用 “面向控制過程，面向?qū)ο蟆钡摹白匀徽Z言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能方便地使用。即：
硬件： 減少
軟件： 靈活 簡單
針對上述設(shè)想，通用汽車公司提出了這種新型控制器所必須具備的十大條件(有名的“GM10條” )：
1 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序序
2 維護方便，最好是插件式
3 可靠性高于繼電器控制柜
4 體積小于繼電器控制柜
5 可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機
6 在成本上可與繼電器控制柜競爭
7輸入可以是交流115V
8輸出可以是交流115V，2A以上，可直接驅(qū)動電磁閥
9 在擴展時，原有系統(tǒng)只要很小變更
10 用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K
1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（GEC）首先研制成功第一臺可編程序控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。
接著，美國國MODICON公司也開發(fā)出可編程序控制器084。
1971年，日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺可編程序控制器DSC-8。1973年，西歐國家也研制出了他們的第一臺可編程序控制器。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。早期的可編程序控制器是為取代繼電器控制線路、存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計的。主要用于：1. 邏輯運算 2. 計時，計數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。所以，通常稱為可編程序邏輯控制器（PLC—Programmable Logic Controller）。 進入70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC采用了通用微處理器，這種控制器就不再局限于當(dāng)初的邏輯運算了，功能不斷增強。因此，實際上應(yīng)稱之為PC——可編程序控制器。
至80年代，隨大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機化PC得到了驚人的發(fā)展。使PC在概念、設(shè)計、性能、價格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。不僅控制功能增強，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。
1. 電器控制系統(tǒng)的組成
通過第一章的學(xué)習(xí)可知，任何一個電器控制系統(tǒng)，都是由輸入部分、輸出部分和控制部分組成，如圖1所示。
圖1 電器控制系統(tǒng)的組成
其中輸入部分是由各種輸入設(shè)備，如按鈕、位置開關(guān)及傳感器等組成；控制部分是按照控制要求設(shè)計的，由若干繼電器及觸點構(gòu)成的具有一定邏輯功能的控制電路；輸出部分是由各種輸出設(shè)備，如接觸器、電磁閥、指示燈等執(zhí)行元件組成。電器控制系統(tǒng)是根據(jù)操作指令及被控對象發(fā)出的信號，由控制電路按規(guī)定的動作要求決定執(zhí)行什么動作或動作的順序，然后驅(qū)動輸出設(shè)備去實現(xiàn)各種操作。由于控制電路是采用硬接線將各種繼電器及觸點按一定的要求連接而成，所以接線復(fù)雜且故障點多，同時不易靈活改變。
2. PLC控制系統(tǒng)的組成
由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)也是由輸入、輸出和控制三部分組成，如圖2所示。
圖2 PLC控制系統(tǒng)的組成
從圖中可以看出，PLC控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分和電器控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分基本相同，但控制部分是采用“可編程”的PLC，而不是實際的繼電器線路。因此，PLC控制系統(tǒng)可以方便地通過改變用戶程序，以實現(xiàn)各種控制功能，從根本上解決了電器控制系統(tǒng)控制電路難以改變的問題。同時，PLC控制系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)邏輯運算，還具有數(shù)值運算及過程控制等復(fù)雜的控制功能。
上世紀(jì)60年代，計算機技術(shù)已開始應(yīng)用于工業(yè)控制了。但由于計算機技術(shù)本身的復(fù)雜
性，編程難度高、難以適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境以及價格昂貴等原因，未能在工業(yè)控制中廣泛應(yīng)用。當(dāng)時的工業(yè)控制，主要還是以繼電—接觸器組成控制系統(tǒng)。
1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車制造公司（GM），為適應(yīng)汽車型號的不斷翻新，試圖尋找一種新型的工業(yè)控制器，以盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)的硬件及接線、減少時間，降低成本。因而設(shè)想把計算機的完備功能、靈活及通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種適合于工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用 “面向控制過程，面向?qū)ο蟆钡摹白匀徽Z言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能方便地使用。即：
硬件： 減少
軟件： 靈活 簡單
針對上述設(shè)想，通用汽車公司提出了這種新型控制器所必須具備的十大條件(有名的“GM10條” )：
1 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序序
2 維護方便，最好是插件式
3 可靠性高于繼電器控制柜
4 體積小于繼電器控制柜
5 可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機
6 在成本上可與繼電器控制柜競爭
7輸入可以是交流115V
8輸出可以是交流115V，2A以上，可直接驅(qū)動電磁閥
9 在擴展時，原有系統(tǒng)只要很小變更
10 用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K
1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（GEC）首先研制成功第一臺可編程序控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。
接著，美國國MODICON公司也開發(fā)出可編程序控制器084。
1971年，日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺可編程序控制器DSC-8。1973年，西歐國家也研制出了他們的第一臺可編程序控制器。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。早期的可編程序控制器是為取代繼電器控制線路、存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計的。主要用于：1. 邏輯運算 2. 計時，計數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。所以，通常稱為可編程序邏輯控制器（PLC—Programmable Logic Controller）。 進入70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC采用了通用微處理器，這種控制器就不再局限于當(dāng)初的邏輯運算了，功能不斷增強。因此，實際上應(yīng)稱之為PC——可編程序控制器。
至80年代，隨大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機化PC得到了驚人的發(fā)展。使PC在概念、設(shè)計、性能、價格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。不僅控制功能增強，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。
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