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浅谈PLC的产生、特点与发展趋势doc资料

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摘要：PLC（可编程逻辑控制器）作为现代工业自动化领域的重要控制设备，自20世纪60年代诞生以来，经历了从简单到复杂、从模拟到数字、从单一功能到多功能的发展历程。本文首先介绍了PLC的产生背景和特点，然后详细分析了PLC在工业自动化中的应用，接着探讨了PLC技术的发展趋势，最后总结了PLC在工业自动化中的重要作用和前景。本文旨在为读者提供一个关于PLC的产生、特点与发展趋势的全面了解，以期为我国PLC技术的发展和应用提供参考。

随着工业自动化技术的飞速发展，PLC作为一种集计算机技术、自动化技术和电子技术于一体的自动化控制设备，已经在工业生产中得到了广泛的应用。PLC的产生与发展，是工业自动化技术发展的重要里程碑。本文从PLC的产生背景、特点、应用和发展趋势等方面进行探讨，旨在为我国PLC技术的发展和应用提供参考。

一、1.PLC的产生背景

1.1工业自动化的发展需求

(1)随着全球制造业的快速发展和科技进步，工业自动化已经成为提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量的关键途径。根据国际机器人联合会（IFR）的数据显示，2019年全球工业机器人销量达到46.8万台，同比增长7%，显示出工业自动化对制造业的巨大需求。特别是在汽车、电子、食品加工等行业，自动化技术的应用已经成为了企业竞争的重要手段。

(2)在汽车制造业中，自动化技术的应用已经深入到生产的各个环节。以特斯拉为例，其位于加州的超级工厂采用了大量的自动化设备，包括自动化焊接机器人、涂装机器人等，这些设备的运用使得生产线的效率大幅提升，同时产品质量也得到了保证。据统计，特斯拉的Model3车型生产线的自动化程度达到了95%，远高于传统汽车生产线。

(3)电子行业对自动化技术的需求同样强烈。智能手机的制造过程中，自动化设备在组装、检测等环节发挥着至关重要的作用。例如，富士康等代工厂在生产智能手机时，采用了自动化流水线，通过自动贴片机、视觉检测系统等设备，实现了高效率、高精度的生产。据相关数据显示，自动化技术的应用使得电子产品生产效率提高了30%，同时降低了不良率。

1.2传统控制设备的局限性

(1)传统控制设备，如继电器控制柜和模拟控制仪表，虽然在工业控制领域有着悠久的应用历史，但其局限性日益凸显。首先，这些设备通常采用硬接线方式，导致控制逻辑固定，难以适应生产过程中的变化。在自动化程度要求较高的现代工业中，这种灵活性不足的缺点限制了设备的适用性和扩展性。

(2)传统控制设备的另一个局限是其维护和调试的复杂性。由于硬接线方式，当控制逻辑发生变化时，需要重新布线和调整接线，这不仅费时费力，而且容易出错。此外，随着设备的运行，由于灰尘、振动等因素，接线容易出现松动，导致设备故障。相比之下，可编程逻辑控制器（PLC）能够通过软件编程来调整控制逻辑，大大简化了维护和调试过程。

(3)传统控制设备的可靠性和扩展性也是其局限性之一。在复杂的生产环境中，由于机械磨损、环境温度变化等因素，传统设备的可靠性难以保证。此外，当生产线需要增加或减少控制功能时，传统设备往往需要进行硬件升级，这不仅成本高昂，而且实施周期长。相比之下，PLC通过软件编程实现控制，易于升级和扩展，能够适应生产线的变化和需求。

1.3PLC的产生与发展历程

(1)PLC的产生可以追溯到20世纪60年代，最初是为了解决美国汽车工业在汽车生产线上对自动化控制的需求。在那个时期，汽车生产线上的控制逻辑复杂，且需要频繁更换硬接线逻辑控制器。为了提高生产效率，通用电气（GE）的工程师们开始研发一种新型的可编程控制器，这就是PLC的雏形。1969年，GE推出了世界上第一台PLC，标志着PLC时代的正式开始。

(2)PLC的发展历程中，其功能和性能经历了显著的提升。在20世纪70年代，PLC的主要功能是逻辑控制，适用于简单的生产线控制。到了80年代，随着微处理器技术的进步，PLC开始具备模拟控制、定时和计数等功能，使得其在工业控制领域的应用范围大大扩展。例如，德国西门子公司在1985年推出了SIMATICS5系列PLC，该系列PLC在汽车、化工等行业得到了广泛应用。

(3)进入90年代，PLC技术进一步发展，开始融入网络通信、人机界面（HMI）和现场总线等先进技术。这一时期，PLC不仅能够实现复杂的控制逻辑，还能实现远程监控和数据交换。例如，美国RockwellAutomation公司在1994年推出的Allen-BradleySLC500系