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毕业设计（论文）

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浅谈PLC发展概况与发展趋势

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浅谈PLC发展概况与发展趋势

摘要：PLC（可编程逻辑控制器）作为工业自动化领域的重要设备，其发展历程与工业生产自动化紧密相连。本文旨在对PLC的发展概况进行梳理，分析其发展历程、技术特点、应用领域以及未来发展趋势。通过对PLC技术的深入研究，探讨其在智能制造、工业4.0等领域的应用前景，为我国PLC产业的发展提供参考。

随着科技的飞速发展，自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛。可编程逻辑控制器（PLC）作为一种先进的工业控制设备，因其高可靠性、灵活性和易于编程等特点，在工业自动化领域发挥着越来越重要的作用。本文从PLC的发展历程、技术特点、应用领域和未来发展趋势等方面进行探讨，旨在为我国PLC产业的发展提供有益的借鉴。

一、PLC的发展历程

1.1PLC的起源与早期发展

(1)可编程逻辑控制器（PLC）的起源可以追溯到20世纪60年代，当时，美国通用汽车公司为了解决汽车生产线上复杂的控制问题，开始寻求一种新型的控制设备。在这种背景下，PLC应运而生。1969年，美国德克萨斯仪器公司（TexasInstruments）推出了世界上第一台PLC——Model412。这款PLC采用了固体电路技术，相比于传统的继电器控制，具有更高的可靠性和灵活性。随后，PLC技术迅速在全球范围内得到推广和应用。

(2)在PLC的早期发展阶段，其技术主要集中在对传统继电器控制系统的替代上。1970年代，PLC在汽车、钢铁、化工等行业得到了广泛应用。据统计，1975年全球PLC市场销售额约为1亿美元，而到了1980年代，这一数字已经增长到10亿美元。这一时期，PLC的主要特点是采用微处理器作为核心控制单元，通过编程实现对生产过程的自动化控制。例如，德国西门子公司在1971年推出的SIMATICS5系列PLC，成为当时市场上最畅销的PLC产品之一。

(3)随着技术的不断进步，PLC的性能和功能得到了显著提升。1980年代，PLC开始向模块化、网络化方向发展。这一时期，PLC的应用领域进一步扩大，不仅限于工业自动化领域，还涵盖了建筑、交通、医疗等多个行业。例如，日本三菱电机公司推出的FX系列PLC，以其高性能和低成本在市场上取得了巨大成功。此外，PLC在早期发展阶段还出现了多种编程语言，如梯形图、指令列表、功能块图等，极大地提高了PLC的编程效率和可读性。

1.2PLC的技术演变与成熟

(1)进入20世纪90年代，PLC技术进入了快速演变和成熟阶段。这一时期，PLC的性能和功能得到了显著提升，同时，随着微处理器技术的飞速发展，PLC的控制能力和处理速度大幅提高。在此期间，PLC的技术创新主要体现在以下几个方面：首先是处理器速度的提高，使得PLC能够处理更复杂的数据和算法；其次是存储容量的增加，使得PLC能够存储更多的程序和数据；第三是通信能力的增强，使得PLC能够方便地与其他设备进行数据交换和控制。

(2)在PLC的硬件方面，模块化设计成为主流。这种设计使得PLC具有更高的可靠性和可扩展性。模块化PLC通常由输入模块、输出模块、中央处理单元（CPU）以及电源模块等组成，用户可以根据实际需求选择和配置不同的模块。例如，德国Siemens公司的SIMATICS7系列PLC就采用了模块化设计，其灵活性得到了用户的广泛认可。此外，随着嵌入式系统的兴起，PLC的集成度也不断提高，集成了更多的功能和功能模块，使得PLC的应用更加广泛。

(3)软件方面，PLC的编程语言和开发环境得到了显著改进。PLC编程语言从早期的梯形图、指令列表、功能块图等逐渐发展到现在的结构化文本（ST）、指令表（IL）、梯形图（LAD）等多种编程语言。这些编程语言不仅提高了编程的效率和可读性，还使得PLC的应用更加灵活。同时，随着集成开发环境（IDE）的推出，PLC的编程变得更加便捷。例如，Siemens公司的TIAPortal、RockwellAutomation的Studio5000等IDE都提供了直观的编程界面和丰富的工具，极大地提高了PLC的开发效率。在这一阶段，PLC技术已经从早期的简单控制走向了复杂的自动化系统解决方案，成为工业自动化领域不可或缺的核心设备。

1.3PLC在我国的发展现状

(1)近年来，我国PLC市场发展迅速，市场规模不断扩大。据统计，2019年我国PLC市场规模达到约150亿元人民币，同比增长约10%。这一增长趋势得益于我国工业自动化进程的加速和制造业的转型升级。特别是在汽车、电子、机械等行业，PLC的应用得到了广泛推广。例如，在汽