1968美國GM(通用汽車)公司提出更換繼電器控制裝置。第二年，美國數字公司開發出第壹代可編程控制器，滿足了通用汽車公司流水線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發展，出現了第五代PLC產品。
在以改變幾何形狀和機械性質為特征的制造業和以通過物理化學變化將原材料轉化為產品為特征的流程工業中，除了連續反饋控制，特別是在制造業中，還有大量的開環順序控制，按照邏輯條件執行順序動作。另外，還有聯鎖保護動作按邏輯關系控制，與順序和時序無關；以及大量的離散數據采集和開關量、脈沖量、定時、計數器、模擬超限報警等狀態變量的監測。由於控制和監控的這些要求，PLC已經發展成為壹種替代繼電器線路並執行順序控制的產品。在多年的生產實踐中，PLC、DCS、IPC逐漸形成三足鼎立之勢，如表1等單回路智能調節器在市場上占有壹定的比例。
20世紀80年代至90年代中期，PLC發展最快，年增長率為30~40%。由於PLC仿真能力和網絡功能的提高，已經占領了壹部分DCS市場(過程控制)，並逐漸壟斷了汙水處理等行業。但由於工業PC(IPC)的出現，特別是現場總線技術的發展，IPC和FCS也占據了PLC市場的壹部分，所以PLC的增長速度在逐漸放緩。全球有200多家廠商生產300多種PLC產品，主要應用於汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)和制漿/造紙。
2.2 PLC的市場狀況
國內PLC生產企業約有30家，但並沒有形成相當的生產能力和名牌產品，有的是靠仿制、元器件組裝或“貼牌”生產，可以說PLC在國內並沒有形成制造業。作為壹個在原理、工藝、技術上沒有尖端技術難度的產品，只要努力就能形成制造業。
在PLC的應用方面，中國非常活躍。每年新投入PLC產品約65438+萬套，年銷售額30億元，應用行業也非常廣泛。但與其他國家相比，在機械加工和生產線上的應用需要加大投入。以下PLC產品在中國市場很受歡迎:
(1)施耐德公司，包括早期天津儀表廠從Modicon公司進口的產品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產品；
(2)羅克韋爾公司(含AB公司)的PLC產品，包括SLC、Micro Logix、Control Logix等產品；
(3)西門子產品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列產品；
(4)ge公司的產品；日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產品。
PLC的市場潛力巨大。不僅在中國，在工業發達的日本，也有調查顯示，由PLC支持的機電壹體化產品比例占42%，由繼電器和接觸器控制的仍占24%。所以需要PLC的場合還是很多的，尤其是在國內。
從技術創新的角度看，我國大中型企業應大力發展CIMS(計算機集成制造系統)。機械廠要形成FMS柔性制造系統，PLC是基礎，因此PLC市場廣闊。
PLC具有穩定可靠、價格低廉、功能齊全、應用靈活、操作維護方便等優點，這是其能夠長期占據市場的根本原因。下面我們將重點關註幾個問題，研究其發展趨勢。3.1 PLC的分類
20世紀90年代，PLC已經形成了微型、小型、中型、大型和巨型各種PLC。按照I/O分，可以分為:
l微型PLC: 32個輸入/輸出。
l小型PLC: 256 I/O。
l中型PLC: 1024 I/O/O
l大型PLC: 4096 I/O。
L giant PLC: 8195 I/O
單機支持的300個電路，65000個I/O點的大型系統都是使用16位~32位CPU，而微型和小型PLC原本使用的是8位CPU。根據通信等方面的要求，有的還改成了16位~32位CPU。因為I/O64以下的PLC銷量占整個PLC的47%，64到256的占365，438+0%，占整個PLC銷量的78%，所以應該對微型和小型PLC做更多的研究。
3.2 PLC的硬件
PLC控制器本身硬件采用積木式結構，各廠商產品結構大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，它是總線模板框架結構，CPU模板安裝在基礎框架(CPU主板)上，I/O模板安裝在其他插槽上；如果有很多I/O模板，可以通過壹根I/O擴展線將CPU主板連接到I/O擴展主板上，在上面安裝I/O模板；另壹種方法是裝備遠程I/O從站。這些都說明PLC廠商已經將所有硬件組件開發給用戶，方便用戶選擇配置成不同大小的PLC。而且這種硬件配置的開放性，給廠商、經銷商(代理商)、系統集成商、終端用戶帶來了很多便利，給營銷供應鏈帶來了極大的便利。這是壹次非常成功的經歷。
PLC中的I/O模板，除了壹般的DI/DO和AD/DA模板外，還開發了壹系列具有特殊功能的I/O模板，為PLC在各行各業的應用開辟了道路，如條碼識別的ASCII/BASIC模板、反饋控制的PID模板、運行控制和加工的高速計數模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口等。此外，在輸入輸出的相關元器件、強幹擾情況下輸入輸出的電氣隔離、接地隔離等方面也會更加完善。
PLC中的CPU配合存儲器完成控制功能。與DCS系統處理溫度、壓力、流量等參數不同，采用快速掃描周期，壹般為0.1~0.2s，更快的掃描周期為50ms以下。這是壹個數字采樣控制系統。
3.3 PLC軟件
為了完成控制策略，替代繼電器，使用戶完成類似繼電器電路的控制系統梯形圖，編制了壹套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統，固化在內存ROM中，用戶在編制應用程序時可以調用。指令系統大致可以分為兩類，即基本指令和擴展指令。通用PLC的指令系統細分為:基本指令、定時器/計數器指令、移位指令、轉移指令、比較指令、轉換指令、BCD運算指令、二進制運算指令、遞增/遞減指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等。這些指令大多類似於匯編語言。此外，PLC還完善了足夠的定時器、計數器、內部繼電器、寄存器、存儲區等內部資源，給編程帶來了極大的方便。
由於各PLC廠商的指令系統和用戶對編程方法的要求不同，IEC制定了基於Windows的編程語言標準IEC 61131-3(IEC 1993頒布了國際標準IEC 11365438)，規定這包括文本編程(IL，ST)和圖形編程(LD，FBD)，SFC可以在兩種編程語言中使用。IEC技術委員會(TC65)開始執行。
IEC61499項目擴展了IEC61131-3，這是通過通信網絡互連的模塊化分布式系統的架構標準，並將改進IEC61131-3。這是基於數字技術的可編程邏輯控制裝置在高水平上開放的標準化文件，是PLC發展的壹大趨勢。壹臺或多臺PLC與壹臺PC機相連，PC機起著原始編程器和人機界面操作站的作用。90年代的這種新趨勢為系統集成帶來了商機，同時編程軟件、人機界面軟件(監控軟件或組態軟件)和軟件接口(或驅動軟件)也得到了發展。
PLC廠商在原有CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎上，逐漸增加了各種通信接口，提供了完整的通信網絡。由於數據通信技術的快速發展，用戶對開放性的需求強烈，現場總線技術和以太網技術也同步發展，所以由PLC組成的PCS系統比DCS稍好。羅克韋爾AB公司形成了多層結構體系，即以太網、控制網、設備網和Asi(原來的DH+網也兼容)。除了Profibus-DP通信網絡和Profibus-FMS網絡，西門子公司提出了S7路由網絡，即Profibus-DP和Industrial Enternet。網絡還在發展，中國應該已經積極投入了。
2001年，我國機械工業成為工業發展的新亮點，總產值比上年增長17.15%。汽車產量世界前10，機床產量世界第五。機械行業利潤增長33.35%，占全行業新增利潤的60%以上。出口也出現了可喜的增長。機械行業提出實施網絡化。對於這壹點，PLC從業者要有清醒的認識，要特別努力處理好組網的開放性、網絡組成的性價比和網絡的可靠性、安全性、先進性。
網絡向上連接是互聯網問題，向下連接是現場總線問題。此外，現有網絡能否采用以太網“E網到底”模式，網絡采用客戶機/服務器模式、瀏覽器/服務器模式、生產者/消費者模式，接口軟件采用OPC模式等都需要進壹步落實。PLC與智能MCC電機控制中心、與數控機床配套的NC/CNC數控設備以及其他運行控制系統、電氣控制設備、變頻器和軟啟動器連接。PLC應與DCS配合，並作為DCS的遠程I/O站。為了與IPC配合，除了人機界面外，用IPC作為軟件PLC的I/O部件是可行的。此外，還有PLC與緊急停車系統(ESD)的關系，以及PLC與立體倉庫、機器人、CAD/CAM等的關系。總之，PLC要兼容各種新技術，讓PLC成為真正的“計算機”。
PLC的應用領域廣闊，還有很多領域亟待開發，比如海關對過境車輛的認證(深圳鹽田)，自動售藥(部分中藥店)。此外，在離散事件系統中，如路網交通流(車輛計數、乘客計數和停留時間測量)、物流系統、柔性制造系統(敏捷制造系統)和所有非標準的按需服務系統，都可以用PLC進行建模、采取對策和優化。PLC的未來是光明的，所有悲觀的論調都是站不住腳的。至於技術進步，PLC和其他技術融合甚至消失還需要壹段時間！