可程序逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller），乃是一种固态电子装置，主要利用输入／输出装置的回授信号及储存程序，控制机械或程序的操作。在工厂自动化（FA）系统中，PLC因为具备价格便宜、系统稳定及环境适应性佳的特点，故一直为自动化业界所采用。近几年来，各PLC制造厂家无不致力于新机种的研发，所以在CPU 处理速度、扩展模块及通讯的功能上，相较于早期PLC控制器，已有长足的进展。
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller(PC)。
个人计算机(简称PC)发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
上世纪80年代至90年代中期是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
1-1 什么是可程序逻辑控制器
早期的自动控制都是以继电器并配合计数器、定时器及传感器等控制组件以完成顺序控制的目的。
由于工业的变革，在生产制造方面，传统的方法已无法满足，因此有业者根据其需要，订出以下的规格，
希望有这样的控制器，能够改善传统的控制方式，藉以提高效率，增加产量。
1. 编程简单方便，可以在现场修改程序。
2. 硬件维护与检修简单。
3. 高度可靠性，能适应恶劣的工作环境。
4. 体积小。
5. 资料之读取和联机容易。
6. 价格具竞争性。
7. 扩展时，原系统只做很少的改变
基于以上之规格及广大市场之需求，促使PLC 迅速的发展。
PLC 能储存如顺序指令、定时器指令、计数器指令、演算指令、数据控制指令以及通讯指令，并藉 以控制工业的机械装置及流程。如下图所示为PLC 在应用方面的概念图。
PLC 是以微处理机为基础，综合了计算器与自动化技术而开发的工业控制装置，这种控制器按照 IEC 国际标准的定义是可程序逻辑控制器又称为PC 或PLC。这种装置，内部储存预先编写相应的程序， 待输入输出连接完成之后，PLC 运行这个程序，便可自动完成预定的操作，属于一种程序记忆型的电 子控制装置，亦可视为一般的继电器或定时器、计数器等集合体。
PLC 之操作模式乃藉监测按键、感应器及开关等等输入之信号，假如这些输入的信号被侦测到改变， 控制系统就会透过使用者所已经加载的程序作动作，产生相对应的输出信号。
一般PLC 有以下的功能规格，使用者可根据该规格，评估该PLC 是否符合所需之应用。
1. 输入点数：该PLC 能处理的信号点数。
2. 输出点数：该PLC 能控制的输出点数。
3. 定时器数量：该PLC 内部仿真的定时器数量。
4. 计数器数量：该PLC 内部仿真的计数器数量。
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5. PLC 支持指令：该PLC 所能处理及涵盖的指令范围。
6. 执行速度：PLC 执行每个指令的执行度，这关系到整个系统的扫描时间 (Scan-time)。
7. 使用者的程序空间：即PLC 程序所占有的最大空间。
8. 程序输入的方式：由专有的书写器输入或是由其它方式加载。
9. 系统的扩充性：该PLC 可以再作哪一方面的扩展等等。
PLC 有效消除了许多传统上需要以继电器为主之系统的线路连接问题，它可以很简便地根据生产线 的需要重新规划控制线路，给予一个非常经济并且改变制造环境的弹性空间很大。
1-2 PLC 可程控器的内部结构：
PLC的构成
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从结构上分，PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
PLC 的基本结构如图1-1 所示，其各组成部分如下：
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1. 输入单元
这是各种输入信号 (动作命令信号及回授的检测信号) 的输入接口，为直流输入类型并采用光耦合隔离，可将外部信号与PLC 内部隔离。
2. 输出单元
这是把PLC 处理结果即输出信号送给控制对象的输出点。输出点型式有继电器输出及晶体 管输出二种类型，可将PLC 内部信号与外部负载电源隔离。
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA0-20mA）、电压型（0-10V0-5V-10-10V）等，按精度分，有12bit14bit16bit等。
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除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
3. 中央处理单元 (CPU)
CPU 是PLC 的核心，它由控制器、运算器所组成。它由程序内存中顺序取出使用者的程序 指令，并对其译码，根据指令功能，发出有序的控制信号，从输入单元或组件区读取资料，在 运算器中进行处理，而后把处理结果给输出单元存入组件区。不断循环扫描整个程序区，实行预定的控制程序。
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
