Introduzione
Слово "контролер" походить від англійського "control" (управління), а не від українського "контроль" (облік, перевірка). Контролером в системах автоматизації називають пристрій, що виконує управління фізичними процесами на записане в нього алгоритму, з використанням інформації, одержуваної від датчиків і виведеної в виконавчі пристрої.
Перші контролери з'явилися на рубежі 60-х і 70-х років в автомобільній промисловості, де використовувалися для автоматизації складальних ліній. У той час комп'ютери коштували надзвичайно дорого, тому контролери будувалися на жорсткій логіці (програмувались апаратно), що було набагато дешевше. Однак перенастроювання з однієї технологічної лінії на іншу вимагала фактично виготовлення нового контролера. Тому з'явилися контролери, алгоритм роботи яких міг бути змінений трохи простіше - за допомогою схеми з'єднань реле. Такі контролери отримали назву програмованих логічних контролерів (ПЛК), і цей термін зберігся до теперішнього часу.Скрізь нижче терміни "контролер" і "ПЛК" ми будемо вживати як синоніми.
Трохи пізніше з'явилися ПЛК, які можна було програмувати на машинно-орієнтованої мови, що було простіше конструктивно, але вимагало участі спеціально навченого програміста для внесення навіть незначних змін в алгоритм управління. З цього моменту почалася боротьба за спрощення процесу програмування ПЛК, яка привела спочатку до створення мов високого рівня, потім - спеціалізованих мов візуального програмування, схожих на мову релейного логіки.В даний час цей процес завершився створенням міжнародного стандарту IEC (МЕК) 1131-3 [Bertocco], який пізніше був перейменований в МЕК 61131-3 [IEC]. Стандарт МЕК 61131-3 підтримує п'ять мов технологічного програмування (див. Розділ "Програмне забезпечення"), що виключає необхідність залучення професійних програмістів при побудові систем з контролерами, залишаючи для них рішення нестандартних завдань.
У зв'язку з тим, що спосіб програмування є найбільш істотним класифікаційною ознакою контролера, поняття "ПЛК" все рідше використовується для позначення керуючих контролерів, які не підтримують технологічні мови програмування.
З появою потужних і дешевих мікроконтролерів в 1972 році ринок ПЛК почав рости експоненціально і за період з 1978 по 1990 рік збільшився з 80 млн. Дол. До 1 млрд. Дол. І до 2002 р склав 1,4 млрд. Дол. [ Webb]. В даний час світовий ринок ПЛК продовжує зростати, хоча і набагато меншими темпами.
ПЛК використовуються практично у всіх сферах людської діяльності для автоматизації технологічних процесів, в системах протиаварійного захисту і сигналізації, в верстатах з ЧПУ, для управління дорожнім рухом, в системах життєзабезпечення будівель, для збору та архівування даних, в системах охорони, в медичному обладнанні, для управління роботами, в системах зв'язку, при постановці фізичного експерименту, для управління космічними кораблями, для автоматизації випробувань продукції і т. д. Тим не менш, до цих пір залишається багато галузей економіки, куди контролерну автоматизація тільки починає проникати.
Згідно з останнім опитуванням по Інтернет, проведеним журналом Control Engineering спільно з Reed Research, велика частина опитаних використовує ПЛК в задачах управління верстатами. На другому місці - завдання, пов'язані з управлінням технологічними процесами, далі йде управління переміщеннями і завдання діагностики. Найчастіше контролери використовують для вирішення власних завдань (54%), рідше для виробництва обладнання для продажу (25%), або для того і іншого (17%).
Контролери використовуються не тільки як автономні засоби локального управління технологічним установками, а й в складі широкомасштабних систем автоматизованого управління цілими підприємствами.
Жорсткі обмеження на вартість і величезна різноманітність цілей автоматизації привели до неможливості створення універсального ПЛК, як це сталося з офісними комп'ютерами. Область автоматизації висуває безліч завдань, відповідно до яких розвивається і ринок, що містить сотні несхожих один на одного контролерів, що розрізняються десятками параметрів. Кожен виробник випускає кілька типів ПЛК різної потужності і вартості, щоб збільшити прибуток за рахунок сегментування ринку.
Ще однією тенденцією є поява в контролерах ознак комп'ютера (наявність миші, клавіатури, монітора, ОС Windows, можливості підключення жорсткого диска), а в комп'ютерах - ознак контролера (розширений температурний діапазон, електронний диск, захист від пилу і вологи, кріплення на DIN- рейку, наявність сторожового таймера, збільшена кількість комунікаційних портів, використання ОС жорсткого реального часу, функції самотестування і діагностики, контроль цілісності прикладної програми). З'явилися комп'ютери в конструктивах для жорстких умов експлуатації. Апаратні відмінності між комп'ютером і контролером поступово зникають.
Основними відмінними ознаками контролера залишаються його призначення і наявність технологічного мови програмування.