PLC（Programmable Logic Controller）即可編程序邏輯控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，也是現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要組成部分,，那么它是怎么誕生的呢,？今天我們來捋一捋。
工業(yè)需求催生PLC誕生
二戰(zhàn)后,，美國憑借汽車,、鋼鐵、飛機等領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢成為世界制造業(yè)霸主,，1948-1966年期間,，美國一直是全球最大的貿(mào)易順差國，在強大的制造業(yè)驅(qū)動下,，美國需要更先進的生產(chǎn)工具來推動其制造業(yè)的發(fā)展,。
在此背景下，1947年12月23日,，美國貝爾實驗室正式地成功演示了第一個基于鍺半導(dǎo)體的具有放大功能的點接觸式晶體管,，標(biāo)志著現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的誕生和信息時代的開啟，為后續(xù)的工業(yè)自動化控制飛速發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
1968年,，美國通用汽車公司在對工廠生產(chǎn)線調(diào)整時，發(fā)現(xiàn)繼電器,、接觸器控制系統(tǒng)修改難,、體積大、噪聲大,、維護不方便以及可靠性差,，于是提出“通用十條”招標(biāo)指標(biāo)，意在取代繼電氣控制裝置,。
成立于1957年的DEC公司（美國數(shù)字設(shè)備公司）,，一直專注于開發(fā)小型計算機系統(tǒng)，看到通用汽車的招標(biāo)要求后,，創(chuàng)始人之一奧爾森接標(biāo),，最終DEC開發(fā)了一套全新的控制系統(tǒng)——PDP-14，用于控制齒輪磨床,，這就是世界上第一臺可編程邏輯控制器,。
PDP-14本質(zhì)是把DEC最成功的“迷你機”PDP-8增加了工業(yè)I / O接口，由一個控制單元和幾個外部接口盒組成,；控制單元包括一個可變大小的ROM,，最多包含4k的12位指令；存儲器分為256個字節(jié)；通過擴展最多可以處理256個輸入輸出,。
但DEC的PDP-14有一個缺陷,，就是修改程序需要把產(chǎn)品發(fā)回DEC公司，整個處理過程耗時一周,，導(dǎo)致它運行至1970年后被替換,。
PDP-14的誕生，其實只是PLC出現(xiàn)的開胃菜,，與DEC同時競標(biāo)的還有信息儀表公司（3-I）和貝德福德協(xié)會（Bedford Associates），他們也分別推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,。
信息儀表公司（3-I）為通用交付的設(shè)備為PDQ-II,，其最大的優(yōu)勢是能提供高級邏輯運算功能，適用于正離合器生產(chǎn)線的控制,。但該產(chǎn)品也存在修改程序不便的缺陷,，在GM一直運行到1971年后，被Modicon 084全面替換,。
PLC的主要分類及應(yīng)用
接下來主角誕生了,，由Dick Morley和George Schwenk于1964年成立的貝德福德協(xié)會（Bedford Associates）也獲得了通用的原型機測試資格。Dick Morley只因厭倦了重復(fù)的機床操作員工作,，想要發(fā)明一個集所有功能于一個編輯器的“神器”,，于是寫出了自己的梯形圖邏輯。
1968年Bedford成立了第七家控制公司,，取名Modicon（莫迪康）,，其在Dick Morley領(lǐng)導(dǎo)下于1969年成功推出了自己的PLC產(chǎn)品，基于該產(chǎn)品是Modicon的第84個項目,，產(chǎn)品取名“Modicon 084”,。
084編程相對簡單，用戶插入編程單元,，選擇適當(dāng)?shù)能浖K,，然后鍵入梯形圖即可快速進行編程；同時安裝在硬質(zhì)外殼內(nèi),，提高了安全等級,，這是DEC的PDP-14、3-I的PDQ-II所無法比擬的,，最終在1971年全面替代另兩個競品,。
Modicon隨后又于1973年推出“184”、1975年推出“284”,、1979年推出工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)Modbus,、1994年推出Quantum（中文名“昆騰”）系列PLC，最終于1997年被施耐德收購并成為施耐德旗下第4個主要品牌。
而Dick Morley所發(fā)明的“Modicon 084”可編程控制器及后續(xù)產(chǎn)品很快在離散制造業(yè)的控制器中占據(jù)統(tǒng)治地位,，還逐漸擴散到流程工業(yè)和間歇制造的批量生產(chǎn)過程,，Dick Morley由此被譽為“PLC之父”。
對自己所發(fā)明的PLC產(chǎn)品對工業(yè)的貢獻,，Dick Morley曾在采訪中如此比喻：IPod賣的是音樂,，奔馳賣的是知名度；而PLC賣的是上市時間,，汽車制造商原本要6-9個月的時間才能使新產(chǎn)品上市,，用了PLC后就只需要6-9周，這相當(dāng)于節(jié)省了很大一筆錢,！
進入快速發(fā)展期
Dick Morle基于集成電路和電子技術(shù)發(fā)展的控制裝置使得電氣控制功能實現(xiàn)程序化,，功能越來越強大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴展,，這就是第一代可編程序控制器,，但當(dāng)時還不叫PLC，而是叫做PC（Programmable Controller）,。
后來隨著個人電腦（也叫PC）的快速發(fā)展,，為了反映可編程控制器的功能特點，美國A-B公司將可編程序控制器命名為可編程序邏輯控制器Programmable Logic Controller,，即PLC,，并將“PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo)。
當(dāng)美國人發(fā)明了PLC之后,，其他國家也紛紛跟進,，1971年日本成功研制出第一臺PLC產(chǎn)品DCS-8；緊接著1973年德國西門子公司也研制出歐洲第一臺型號為SIMA TICS4的可編程邏輯控制器,。
雖然現(xiàn)在的中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域很弱,，但在上世紀(jì)，中國與國際先進國家?guī)缀跬窖芯堪雽?dǎo)體,、電子技術(shù),，因此在歐美研制出PLC不久后，中國也于1974年研制出第一臺可編程邏輯控制器,，并于1977年開始在工業(yè)上進行應(yīng)用,。
從上世紀(jì)70年代中后期開始，PLC進入了實用化發(fā)展階段,，計算機技術(shù)得以全面引入PLC中,，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度,、超小型體積,、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計,、模擬量運算、PID功能以及極高的性價比,，都奠定了其在現(xiàn)代工業(yè)中的地位,。
自上世紀(jì)80年代初開始，PLC在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用,，同時世界上生產(chǎn)PLC的國家日益增多,，產(chǎn)量日益上升，標(biāo)志著PLC已經(jīng)步入成熟應(yīng)用階段,。至90年代中期,，這段時間是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%,。
在這時期PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力方面也得到了大幅度提高,，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng),。
到20世紀(jì)末期,，工業(yè)發(fā)展大爆發(fā)，誕生了各種各樣的大型機和超小型機,、特殊功能單元,、各種人機界面單元、通信單元等產(chǎn)品,，為更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè),，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套變得更加容易。
在多年的生產(chǎn)實踐中,，PLC已經(jīng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）,、IPC（工業(yè)計算機技術(shù)）三足鼎立，同時還在其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場上占一定的市場份額,。近年,， IPC和FCS（現(xiàn)場總線技術(shù)）發(fā)展迅速，擠占了一部分PLC市場,，PLC增長速度出現(xiàn)漸緩的趨勢,，但其在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，仍將是無法取代的存在,。
從上世紀(jì)90年代開始,，PLC就根據(jù)I/O點數(shù)發(fā)展出小、中,、大型等多種類型產(chǎn)品,。
小型PLC
I/O點數(shù)《 256點,；單CPU、8位或16位處理器,、用戶存儲器容量4K字以下,；主要代表產(chǎn)品有美國通用電氣（GE）公司的GE-I型、美國德洲儀器公司的TI100日本三菱電氣公司的F/F1/F2,、日本立石公司（歐姆龍）的C20/C40,、德國西門子公司的S7-200、日本東芝公司的EX20/EX40,、中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司的SR-20/21等,；
中型PLC
I/O點數(shù)256～2048點；雙CPU,，用戶存儲器容量2～8K,，代表產(chǎn)品有德國西門子公司的S7-300、無錫華光的SR-400,、德國西門子公司的SU-5/SU-6,、日本立石公司的C-500、GE公司的GE-Ⅲ等,；
大型PLC
I/O點數(shù)》 2048點,；多CPU，16位,、32位處理器,，用戶存儲器容量8～16K，代表產(chǎn)品有德國西門子公司的S7-400,、GE公司的GE-Ⅳ,、立石公司的C-2000、三菱公司的K3等,。
目前大型,、超大型的PLC產(chǎn)品也不少，單機支持300回路和65000點I/O設(shè)備也日益得到重視,。不過整體看,， I/O點數(shù)≤64的PLC銷售額占整體PLC市場總量的47%，64~256點數(shù)PLC占31%,，微型,、小型PLC占據(jù)市場的絕對主流，而I/O點數(shù)大于256的中型,、大型,、超大型PLC累計市場容量才22%。
PLC主要應(yīng)用于紡織,、機械,、電梯,、冶金、電力,、石油,、市政、化工,、樓宇建筑,、建材、機床,、塑料機械,、橡膠機械、電子專用設(shè)備等行業(yè),，而汽車業(yè)是最有潛力的PLC行業(yè)之一,。
目前全球300多品種PLC產(chǎn)品中，應(yīng)用在汽車上的最多,，達23%,，其后分別為糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）,、金屬/礦山（11.5%）,、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。
主要品牌中,，西門子、施耐德,、羅克韋爾（A-B）,、OMRON、三菱,、GE等少數(shù)幾家企業(yè)是絕對的行業(yè)巨頭,，其中羅克韋爾、施耐德,、西門子長期把持中國大型PLC市場的強三強,，西門子獨占中型PLC市場半壁江山。
而國內(nèi)的30家PLC生產(chǎn)廠家中,，都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品,，我國尚未形成PLC制造產(chǎn)業(yè)化；不過已經(jīng)可以在小型,、微型等PLC領(lǐng)域與國際品牌同臺競技,。