Ursprünge
Die sich weiterentwickelnden technischen Anforderungen an die Produktionsprozesse der US-amerikanischen Automobilindustrie waren der Auslöser für die Gründung der PLC. In den 1960er Jahren stellte General Motors (GM) bei der Neukonfiguration seiner Fabrikproduktionslinien fest, dass bestehende Steuerungssysteme -auf Basis von Relais und Schützen- schwierig zu modifizieren, sperrig, laut, unpraktisch in der Wartung und unzuverlässig waren. Infolgedessen formulierte und veröffentlichte das Unternehmen seine berühmten „Zehn Spezifikationen von General Motors“ als eine Reihe von Ausschreibungskriterien.
Im Jahr 1969 entwickelte die Digital Equipment Corporation (DEC) den ersten programmierbaren Controller (den PDP-14); Nach erfolgreichen Versuchen an GM-Produktionslinien wurde seine Wirksamkeit eindeutig nachgewiesen. Anschließend entwickelte Japan 1971 seine erste programmierbare Steuerung (DCS-8), gefolgt von Deutschland im Jahr 1973. China begann 1974 mit der eigenen Forschung und Entwicklung programmierbarer Steuerungen und hatte 1977 damit begonnen, den Einsatz von SPS in verschiedenen industriellen Anwendungen zu fördern.
Das ursprüngliche Ziel bestand darin, mechanische Schaltgeräte (insbesondere Relaismodule) zu ersetzen. Seit 1968 wurden die Fähigkeiten von SPS jedoch schrittweise erweitert und ersetzen herkömmliche Relais-Bedienfelder. Tatsächlich verfügen moderne SPS über einen weitaus umfangreicheren Funktionsumfang. Ihr Anwendungsbereich hat sich von der Steuerung einzelner Prozesse bis hin zur umfassenden Steuerung und Überwachung ganzer Fertigungsanlagen erweitert.
Entwicklung
In den frühen 1970er Jahren kam der Mikroprozessor auf den Markt. Diese Technologie wurde schnell in speicherprogrammierbare Steuerungen integriert und stattet diese mit erweiterten Funktionen wie arithmetischen Operationen, Datenübertragung und Datenverarbeitung aus. Durch diese Integration wurden sie zu industriellen Steuergeräten, die wirklich die Eigenschaften eines Computers besaßen. Zu diesem Zeitpunkt stellte die speicherprogrammierbare Steuerung eine Synthese aus Mikrocomputertechnologie und traditionellen relaisbasierten Steuerungskonzepten dar. Nach dem Aufkommen des Personalcomputers wurden diese Geräte offiziell als „Programmierbare Logiksteuerungen“ (SPS) bezeichnet, um deren Funktionsmerkmale besser widerzuspiegeln und die Bezugnahme zu erleichtern.
Mitte-bis-der späten 1970er Jahre traten speicherprogrammierbare Steuerungen in eine Phase der praktischen Anwendung und Entwicklung ein. Die Computertechnologie wurde vollständig in diese Steuerungen integriert, was zu einem Quantensprung in ihrer Funktionalität führte. Merkmale wie höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten, ultrakompakte Formfaktoren, robuste Industriedesigns mit hervorragender Störfestigkeit, analoge Signalverarbeitung, PID-Steuerungsfunktionen und außergewöhnliche Kosteneffizienz haben den unverzichtbaren Status der SPS in der modernen Industrie fest verankert.
In den frühen 1980er Jahren hatten speicherprogrammierbare Steuerungen in den fortgeschrittenen Industrienationen breite Verbreitung gefunden. Die Zahl der Länder, in denen programmierbare Steuerungen hergestellt werden, nahm weiter zu, ebenso wie die weltweiten Produktionsmengen. Dies markierte den Punkt, an dem die speicherprogrammierbare Steuerung offiziell in ihre ausgereifte Entwicklungsphase eintrat. Der Zeitraum von den 1980er bis Mitte der 1990er Jahre markierte die Ära der schnellsten Entwicklung für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), in der ihre jährliche Wachstumsrate konstant zwischen 30 % und 40 % lag. In dieser Zeit haben sich die Fähigkeiten von SPSen -insbesondere in Bezug auf analoge Signalverarbeitung, digitale Berechnungen, Mensch-Maschine-Schnittstellen und Netzwerke dramatisch verbessert. Infolgedessen expandierten SPS nach und nach in den Bereich der Prozesssteuerung und verdrängten in bestimmten Anwendungen die verteilten Steuerungssysteme (Distributed Control Systems, DCS), die zuvor in diesem Bereich eine dominierende Stellung innehatten.
Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts war die Entwicklung von SPS durch eine zunehmende Ausrichtung auf die spezifischen Anforderungen der modernen Industrie gekennzeichnet. In dieser Zeit wurden sowohl große -als auch ultra-kompakte SPS-Modelle entwickelt, eine Vielzahl spezialisierter Funktionseinheiten entstanden und verschiedene Mensch-{4}}Schnittstellen- und Kommunikationsmodule hergestellt. Diese Fortschritte vereinfachten die Integration unterstützender Komponenten in industrielle Steuerungssysteme mithilfe von SPS erheblich.