西门子S7-200SMART CPU ST20

方便，以及组网灵活等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应环境的能力，使其在冶金、化工、交通、电力，以及机械制造等领域获得了非常广泛的应用，被称为现代工业技术的三大支柱（PLC技术、机器人技术、CAD/CAM）之一。

1.1 PLC发展概况

1.1.1 PLC的产生

传统的生产机械多采用继电器、接触器控制，这种控制系统通常称为继电器控制系统。继电器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点，但它同时又具有体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差等缺点，比较适用于工作模式固定、控制逻辑简单的工业应用场合。

随着工业生产的迅速发展，生产规模不断扩大，控制技术不断提高，传统的继电器控制系统越来越不适应现代工业发展的需要，迫切需要设计一种先进的自动控制装置。于是，1968年美国通用汽车公司（GM）便提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。

1969年，美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，成功研制了世界上第一台可编程序控制器PDP-14，并在汽车自动装配线上成功试用。PLC（Programmable Logic 

ler，可编程序控制器）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用工业控制装置。它具有体积小、功能强、编程容易、维护方便，以及组网灵活等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应环境的能力，使其在冶金、化工、交通、电力，以及机械制造等领域获得了非常广泛的应用，被称为现代工业技术的三大支柱（PLC技术、机器人技术、CAD/CAM）之一。

1969年，美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，成功

界上第一台可编程序控制器PDP-14，并在汽车自动装配线上成功试用。该设备用计算机作为核心设备，其控制功能是通过存储在计算机中的程序来实现的，这就是人们常说的存储程序控制。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。

这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，很快在美国其他工业领域得到推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等工业。

PLC的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了第一台PLC（DSC-8）。1973年，西欧国家也研制出了PLC。

1.1.2 PLC的发展历史

从PLC的控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个阶段。第一阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年代中期，是PLC的初创阶段。

该时期的PLC产品主要用于逻辑运算、定时和计数，它的CPU由中小规模的数字集成电路组成，它的控制功能比较简单。该阶段的代表产品有MODICON公司的该设备用计算机作为核心设备，其控制功能是通过存

来实现的，这就是人们常说的存储程序控制。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。

这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，很快在美国其他工业领域得到推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等工业。084、AB公司的PDQII、DEC公司的PDP-14和日立公司的SCY-022等。第二阶段：从20世纪70年代中期到末期，是PLC的实用化发展阶段。

该时期PLC产品的主要控制功能得到了较大的发展。随着多种8位微处理器的相继问世，PLC技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环调节功能，提高了运算速度，扩大了I/O规模。该阶段的代表产品有MODICON公司的184、284、384，西门子公司的SYMATIC S3系列，富士电动机公司的SC系列等。第三阶段：从20世纪70年代末期到80年代中期，是PLC通信功能的实现阶段。

与计算机通信的发展相联系，PLC也在通信方面有了很大的发展，初步形成了分布式的通信网络体系。但是，由于生产厂家各自为政，通信系统自成系统，因此不同生产厂家的产品互相通信较困难。在该阶段，由于生产过程控制的需要