国外PLC技术的发展史，就是一部现代工业自动化从萌芽到成熟的缩影，它始于美国，在欧洲和日本得到发扬光大，如今正朝着更加智能化、网络化和信息化的方向演进。
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发展历程：从诞生到成熟
萌芽期（20世纪60年代末 - 70年代初）：诞生于美国
- 背景与需求： 20世纪60年代，美国汽车工业（特别是通用汽车公司）面临着生产线调整困难、继电器-接触器控制系统接线复杂、可靠性差、维护不便的严峻挑战，每次更换车型，都需要重新设计和布线,耗时耗力。
- 标志性事件： 1968年，美国通用汽车公司公开招标,寻求一种新的控制器来替代继电器控制系统。
- 中标者与产品： 迪克·莫利领导的贝德福德联合公司Bedford Associates赢得了这份合同，并最终在1969年研制出了世界上第一台PLC，这台设备被命名为Modicon 084（"Modular Digital Controller"的缩写）。
- 核心思想： 采用存储程序的概念，通过软件编程来实现逻辑控制，取代了传统的硬件接线逻辑，这使得控制逻辑的修改变得极其简单，只需修改程序即可,大大提高了生产线的灵活性和效率。
- 技术特点： 当时以梯形图语言为主，借鉴了电气工程师熟悉的继电器电路图，易于理解和接受，主要用于实现逻辑运算、定时、计数等基本功能。
成长期（20世纪70年代 - 80年代）：欧洲与日本的崛起
- 欧洲的繁荣： 美国的Modicon技术迅速传入欧洲，德国、法国、英国等国的厂商纷纷开始研发自己的PLC产品。
- 德国（西门子 Siemens）： 凭借其在电气和工业领域的深厚积累，西门子成为了欧洲乃至全球PLC市场的巨头，其产品线（如早期的S5系列，后来的S7系列）以坚固耐用、功能强大、性能稳定著称，尤其在重工业、汽车制造等领域占据主导地位。
- 法国（施耐德 Schneider / Modicon）： 作为PLC的发源地之一，施耐德（收购了Modicon）继续在PLC领域深耕,其产品在北美和全球市场也占有重要份额。
- 日本的追赶： 日本的PLC产业在70年代起步，主要服务于本国蓬勃发展的制造业。
- 日本（欧姆龙 Omron、三菱电机 Mitsubishi Electric、松下 Panasonic）： 日本厂商的产品以高性价比、小型化、模块化和对亚洲市场的快速响应为特点，它们迅速占领了亚洲市场，并在全球中低端市场与欧美厂商展开激烈竞争，欧姆龙的C系列、三菱的FX系列和A系列都是这一时期的经典产品。
- 技术进步： 这一时期，PLC的功能不再局限于逻辑控制，逐渐增加了算术运算、数据传输、模拟量处理（PID控制）、通信功能等,使其能够胜任更复杂的控制任务。
网络化与集成期（20世纪90年代 - 21世纪初）：走向互联
- 工业以太网的兴起： 随着信息技术的发展，PLC之间以及PLC与上位机（如HMI、SCADA系统）之间的通信需求日益增长，各大厂商推出了自己的现场总线协议，如西门子的PROFIBUS，罗克韦尔的DeviceNet/ControlNet。
- 标准化的努力： 为了解决不同品牌设备之间的“通信孤岛”问题，以太网技术开始进入工业领域。EtherNet/IP（由罗克韦尔发起）、PROFINET（由西门子发起）和Modbus TCP等基于以太网的工业协议逐渐成为主流,使得PLC可以无缝地接入企业管理网络。
- PLC的融合： PLC、DCS（集散控制系统）和IPC（工业PC）的界限开始变得模糊，一些高端PLC集成了DCS的复杂连续控制功能,而基于PC的软PLC也开始出现。
智能化与IoT时代（21世纪10年代至今）：迈向工业4.0
- 核心驱动力： 工业4.0、工业物联网和智能制造的浪潮。
- 技术特征：
- IT与OT的深度融合： PLC不再是孤立的控制器，而是工业物联网的关键节点，它们直接采集生产数据，并通过MQTT、OPC UA等协议与云端平台、大数据分析系统连接，实现远程监控、预测性维护和优化决策。
- 边缘计算能力： 新一代PLC（或称边缘控制器）具备了强大的本地数据处理和分析能力，可以在设备端进行实时数据分析和决策，而无需将所有数据都上传到云端,降低了网络延迟和带宽压力。
- 开放性与标准化： OPC UA（Unified Architecture） 成为跨平台、跨厂商数据交换的“事实标准”,极大地促进了不同自动化设备和系统间的互操作性。
- 安全性的重视： 随着PLC接入网络，其网络安全问题日益凸显，国外主流厂商都在其产品中集成了防火墙、访问控制、安全启动等安全功能。
- 编程语言的演进： 除了传统的梯形图、功能块图，结构化文本等高级语言得到更广泛应用，以支持更复杂的算法和数据处理，IEC 61131-3标准成为PLC编程的通用规范。
国外主要PLC厂商及其技术特点
| 厂商 | 国家 | 代表产品系列 | 技术特点与市场定位 |
|---|---|---|---|
| 西门子 | 德国 | S7-1200, S7-1500, S7-300/400 | 技术与领导者，产品线极其丰富，覆盖从小型到超大型系统的所有需求，以高性能、高可靠性和强大的工业软件生态（如TIA Portal博途平台）著称，在高端制造业、流程工业（如化工、电力）占据绝对优势。 |
| 罗克韦尔自动化 | 美国 | CompactLogix, ControlLogix, GuardLogix | 集成与运动控制专家，其Logix平台将逻辑控制、运动控制、安全控制高度集成，在汽车、半导体、食品饮料等离散制造业领域实力雄厚，其FactoryTalk View等SCADA/HMI软件也非常出名。 |
| 施耐德电气 | 法国 | Modicon M2xx, M5xx, Quantum | 发源地与能源管理专家，继承了Modicon品牌，产品稳定可靠，在能源、基础设施、水处理等领域有很强的影响力，强调EcoStruxure架构，注重能效和可持续性。 |
| 罗克韦尔自动化 | 美国 | Micro810, Micro850, Micro870 | 小型化与易用性，主打经济型、紧凑型PLC，适合小型设备和简单应用，编程软件（如Connected Components Workbench）对新手友好，降低了使用门槛。 |
| 欧姆龙 | 日本 | SYSMAC系列 (如NX, NJ, SM) | 亚洲市场的领导者，产品以高性价比、稳定性和对亚洲市场的深刻理解著称，其SYSMAC平台整合了PLC、伺服、视觉、机器人等多种控制功能，提供一体化的解决方案。 |
| 三菱电机 | 日本 | FX系列, Q系列, iQ-R/F/L系列 | 通用与运动控制强者，FX系列是全球销量最高的PLC之一，以其小巧、经济、可靠而闻名，在运动控制领域技术领先，尤其在亚洲市场占有率极高。 |
| ABB | 瑞士 | AC 800M, PM8xx系列 | 流程工业与机器人巨头，其PLC产品主要服务于其擅长的电力、化工、采矿等流程工业，与机器人控制系统有很好的协同效应。 |
| 倍福 | 德国 | CX/CX系列, TwinCAT | PC-based与开放式自动化先驱，倍福不生产传统硬件PLC，而是提供基于工业PC的软PLC（TwinCAT），其特点是性能强大、开放灵活、成本相对较低，在机器自动化和定制化设备领域非常受欢迎。 |
未来发展趋势
- 持续集成与平台化： 控制器、HMI、安全、运动、机器人、机器视觉等将被进一步整合到一个统一的平台（如西门子的TIA Portal、欧姆龙的SYSMAC）中，实现“一站式”解决方案。
- AI与机器学习的融合： AI算法将更多地部署在PLC/边缘控制器上，用于实现预测性维护、质量检测、工艺参数优化等高级功能，使控制系统具备“思考”和自我学习的能力。
- 数字孪生： PLC作为物理世界的接口，将为数字孪生模型提供实时、准确的数据，实现虚拟世界与物理世界的实时映射和交互，用于仿真、优化和远程管理。
- 更强的网络安全： 安全将从“附加功能”变为“内置特性”，从芯片级到应用层提供全方位的防护,以应对日益复杂的网络威胁。
- 云边协同： PLC/边缘控制器负责实时、快速的数据处理和本地决策，而云端则负责大数据分析、长期数据存储、全局优化和模型训练,形成高效的协同工作模式。
国外PLC技术的发展是一个不断演进、融合创新的过程，它从美国的一个简单逻辑控制器，发展成为由德国、美国、日本等国主导的，集逻辑控制、过程控制、运动控制、网络通信和数据分析于一体的工业自动化核心大脑，在工业4.0的浪潮下，它正以前所未有的速度与IT技术、数据科学和人工智能深度融合,继续引领全球工业自动化的未来。
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