第1章 可编程控制器基础知识

【教学要求】

通过本章学习，掌握可编程控制器的定义、结构体系、工作原理、应用范围以及产品类型等相关知识；为进一步学习可编程控制器的指令系统、基本编程方法及面向对象的编程设计模式打下基础。

【引例】

你知道可编程控制器是什么吗？20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。当今价值千亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。另外一类计算机，则是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但却给制造业带来了同样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的计算机。由于可直接面向生产一线的设备，PLC一直在生产流程的控制领域（见图1.1）和离散制造业的机电设备（见图1.2）中长盛不衰。这是因为它基本满足了这个领域中80%以上的控制需要，也得益于PLC的结构和质量保证了它在自动化生产线上有足够的可靠性和性价比。因而可编程控制器被称为“蓝领计算机”。

图1.1 换热站一体化PLC控制系统的配置

图1.2 划线磨边机中的PLC

我国是应用PLC极为活跃的国家，行业分布也很广。如上海宝钢第一、二期工程中共使用了近900台PLC，又如武汉钢铁厂、首都钢铁厂、秦山核电站、上海别克汽车生产线、北京吉普车生产线等都大量采用PLC进行自动化控制，取得了显著的经济效益。迅猛发展的经济催生了巨大的需求，其中在中国工业自动化市场中，PLC的年复合增长率达到12.4%，PLC在中国的市场份额从2006年的60.4亿元人民币增长到2012年的112亿元人民币。