起源和基本概念
PLC (Programmable Logic Controller) 即可编程逻辑控制器，它最早应用于现代控制理论的研究，随着工业自动化、通讯网络的不断发展。
PLC 已成为现代工控系统的核心设备之一，广泛应用于自动化生产、机器人、交通运输、电力、石油、矿业、环保、建筑等各个领域。PLC 基本上是一个微型计算机，其主要作用是对设备进行控制，例如工厂装备、机器人、交通信号灯、数控机床等。
传统的自动化设备需要耗费巨大的人力和物力，因为许多设备的运行与停止需要通过人工实现。通过 PL，不仅大幅减少了人工干预，还可以实现更加精确、稳定、智能的控制。
PLC 最早是由斯图提斯（Richard E. Morley）于1968年发明的，早期的设备都基于模拟控制器硬件的概念，这些硬件致力于模拟各种模拟信号，并实现设备控制。
随着现代计算机技术的发展，PLC 逐渐演变成了直接基于数字系统实现的设备，具有现代计算机的一系列功能。
基本组成部分
PLC 由以下三个主要部分组成：
1.中央处理器 (CPU)
中央处理器(CPU)，是PLC的核心部分。它包含了PLC的控制程序、数据储存器、输入输出接口、定时器、计数器等功能模块。 CPU 的工作可以分为输入处理、程序执行、输出处理三个阶段。
在输入处理阶段，CPU 会读取各个输入模块的状态信息，然后把这些信息转换成相应的执行程序。
接着，在程序执行阶段，CPU 会按照控制程序的逻辑和设定的计时要求执行各项指令，最后，在输出处理阶段，CPU 会把所有输出信息发送到相应的输出模块。
2.输入输出模块
输入模块和输出模块都是用于接口的模块，用于将实际电缆的信号输入到 PLC 中，并将 PLC 处理后的信号输出到电缆中。
在输入模块中，一般有开关、按钮、传感器、变送器等各种各样的传感器，这些传感器会将实际现场的物理量转换为电信号输入 PLC 中。
在输出模块中，设备可以控制各种开关、电机等，进而实现生产设备的启动、停止、调整、控制等操作。
3.编程器和编程设备
编程器是PLC的编程操作工具，一般采用PC等外围设备，通过编程软件将程序代码编写到PLC的中央处理器中。编写的程序代码一般采用各种编程语言（如LD、STL、FBD、SFC、IL、AWL等）。
PLC 工作原理
PLC 主要的工作原理主要是依赖于控制程序。
PLC系统通过输入模块将实际控制点的信号读入到PLC系统中，将读取到的信号转化为数字信号，再通过EEPROM等储存器中的程序，对输入信号进行检测和处理。
判断是否存在控制逻辑条件，如果满足条件，则输出控制信号，控制执行器执行相应的动作；如果不满足条件，则判断下一步的控制流程，执行相应的操作。
PLC的控制程序一般都是用逻辑电路图表示，有多种编程语言去编写这个逻辑电路图。根据实际需要，可在PLC控制程序中加入定时器、计数器、PID控制器、数据采集等功能模块。这些内置模块可以实现更加复杂的系统控制，减少了对外部设备的依赖，提高了系统的控制可靠性。
与单片机相比，PLC 更加适合于工业控制领域。它在现场操作中经常遇到潮湿、腐蚀、电磁干扰、高温等严厉环境，PLC 的系统可承受此类环境，带有更高的防护等级，同时还能兼容多种通讯协议，方便在不同的场所之间进行数据交换。
PLC 类型
PLC主要有以下几种类型：
1.紧凑型PLC
紧凑型 PLC适用于复杂的现场操作环境，比较容易实现现场自动控制。紧凑型 PLC体积小、可靠性强、安装方便。其通讯协议有 CAN 等。
2.中小型PLC
中小型 PLC 是空间较大、可编程且易于使用的 PLC 类型，其通讯协议有 RS232、RS485、ModBus等。
3.模块化PLC
模块化 PLC 适用于大规模工业控制系统，在不同的模块上可增加各种输入输出设备和控制器，通过不同的模块扩展可使PLC适用于不同的应用环境，其通讯协议主要有Profibus、 Ethernet等。
PLC 的优点
1.可编程性好
PLC基于数字计算机技术，可以通过编写程序代码，每次只需修改程序中的参数值，即可实现新的程序功能，避免频繁更换机器和零部件的繁琐操作。
2.可扩展性高
PLC可以随着控制点数量和复杂度的增加，通过新增IO模块、CPU模块等模块，对现有的系统进行扩展，让 PLC 系统变得更加灵活。
3.高运行可靠性
PLC 设备运行稳定，可以实现现场数据采集、信号控制等功能，并能处理突发事件，保证工业生产系统的连续性和稳定性。
4.符合行业标准
PLC属于工业自动化控制设备的一种，并获得了 ISO9001 质量管理标准和欧洲 CE 认证，符合相关的国际行业标准。
PLC 的应用领域
PLC设备应用领域很广泛，涉及到许多不同的产业领域，如：
1.工程业
在建筑、挖掘、装潢、电力等工程领域中，PLC通过控制大型机器和设备的启动、停止、调整和控制，提高了工作效率和精度。
2.生产制造业
在生产制造业领域中，PLC可以控制严格物料的流速、流程、转运等，成为了工业生产的一个重要设备。
3.交通运输业
在交通运输领域中，PLC用于控制智能交通灯、车站信号灯和门禁等，可以实现智能化的底层控制。
4.环保和节能
在环保、节能及科研领域中，PLC被广泛应用于空气污染监测、水质监测、环境设备的自动化控制等方面。
总结
PLC设别是现代工业的重要控制设备，在实现自动化生产和工程控制方面具有重大作用。PLC 有着丰富的控制程序功能、高可靠性、易于扩展和可编程性强等优点，应用领域也非常广泛。
通过不断的技术升级，PLC 设备的自适应控制和资源配置能力将会进一步提高，使得生产设备的协调性更高、智能化水平也会更高，并且成本也会不断降低，从而更适合广大工业企业的使用。