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　   1968年，“PLC之父”DICKMORLEY與他的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)了一年多的鏖戰(zhàn)，制成了模塊化的數(shù)字式控制器，開(kāi)創(chuàng)了PLC的新世紀(jì)。

　　2010年，距PLC誕生整整42年。

　　42年間，PLC成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的中堅(jiān)力量。它的功能不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，體積卻越變?cè)叫?，他?duì)于工業(yè)控制技術(shù)的進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展所發(fā)揮的作用無(wú)可估量。PLC以它的高可靠性和易操作性，主導(dǎo)了工控行業(yè)數(shù)十年，如今，他卻面臨著巨大的挑戰(zhàn)。甚至已經(jīng)有人開(kāi)始懷疑PLC終有一天會(huì)被IPC所替代。通過(guò)筆者與一些最終用戶的交流，他們普遍認(rèn)為PLC依然有著很大的市場(chǎng)。上海百盛化工有限公司工程師費(fèi)玉成說(shuō)道：“PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域是一種很可靠，很實(shí)用，效率很高，耐用，物美價(jià)廉的工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器的不斷智能化，PLC在今后三網(wǎng)合一的工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)⑵鸬胶苡行У淖饔谩?rdquo;華北制藥股份有限公司白蛋白項(xiàng)目組電氣儀表主管周曉峰則表示：："PLC在中國(guó)市場(chǎng)還有一定的發(fā)展空間，畢竟它有著極高的性價(jià)比，一些中小型企業(yè)采用PLC產(chǎn)品的可能性很高。”

　　 PLC雖然有著它固有的優(yōu)勢(shì)，但面對(duì)客戶需求的不斷變化，PLC要想生存，就必須突破傳統(tǒng)模式，積極求新求變以適應(yīng)新的市場(chǎng)發(fā)展，畢竟任何產(chǎn)品存在的根本都取決于用戶和市場(chǎng)的需求。而具有低成本優(yōu)勢(shì)的嵌入式PLC，正好能夠滿足這一需求，未來(lái)，智能化的嵌入式PLC勢(shì)必會(huì)更多地蠶食傳統(tǒng)PLC產(chǎn)品市場(chǎng)。

　　嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間——彭瑜 PLC OPEN中國(guó)組織主席

　　根據(jù)《ControlDesign》雜志的調(diào)查，2009年美國(guó)機(jī)械行業(yè)的PLC用戶占2/3，而PAC和PC控制加起來(lái)只占13%，嵌入式PLC僅占5％。這至少可以說(shuō)明，嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間。但目前關(guān)于嵌入式PLC似乎并無(wú)確切定義。有些人把交流變頻調(diào)速器或HM工（人機(jī)界面）或其他設(shè)備（如運(yùn)動(dòng)控制器）內(nèi)嵌PLC的功能歸類于嵌入式PLC。如英國(guó)敏思咨詢公司（IMSResearch）關(guān)于2008年嵌入式PLC的市場(chǎng)報(bào)告就是如此界定的。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)外還有很多人把采用SoC嵌入式片上系統(tǒng)芯片和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC功能，并能用IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言編程的，叫做嵌入式PLC。這里談到的是后一種概念。

　　目前市場(chǎng)上的嵌入式PLC的發(fā)展呈現(xiàn)多元化發(fā)展，國(guó)內(nèi)外企業(yè)均有很好的表現(xiàn)。例如德國(guó)赫優(yōu)訊是一家以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和芯片、模塊為主業(yè)的科技企業(yè)，極有發(fā)展活力。他們推出的將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和PLC技術(shù)結(jié)合的net PLC很有特色。再如Rabbit半導(dǎo)體公司的嵌入式PLC開(kāi)發(fā)套件就以其3000系列單板機(jī)為硬件基礎(chǔ)，配以基于IEC61131-3的ISAGRAFV3.5編程環(huán)境支持5種PLC編程語(yǔ)言。國(guó)內(nèi)幾年前就有華中科技大學(xué)在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件，作為硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了多模入通道的嵌入式PLC。還有一種發(fā)展路徑是以開(kāi)發(fā)PLC與人機(jī)界面相結(jié)合的硬件／軟件一體化為目標(biāo)的平臺(tái)，充分利用CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程）工具，結(jié)合各類嵌入式芯片的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和各種輸入／輸出通道的硬件電路庫(kù)，專為機(jī)電設(shè)備開(kāi)發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的專用PLC。這方面的代表是杭州電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的嚴(yán)義教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)。

　　嵌入式自動(dòng)生成技術(shù)與新型PLC的架構(gòu)——嚴(yán)義 杭州電子科技大學(xué)

　　目前，嵌入式自動(dòng)生成技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。在嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù)方面，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　(l)嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越多采用SOC,帶來(lái)深度嵌入設(shè)計(jì)，平臺(tái)化需要蜘硬件同步設(shè)計(jì)。

　　(2)構(gòu)件化需要研究適應(yīng)嵌入式計(jì)算特征的構(gòu)件表達(dá)和組合，解決異構(gòu)嵌入式構(gòu)件的可組合性分析以及構(gòu)件組合與驗(yàn)證等系統(tǒng)構(gòu)造問(wèn)題。（習(xí)網(wǎng)絡(luò)化使嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)開(kāi)發(fā)特性，多模式通信，多任務(wù)協(xié)同等使得傳統(tǒng)的并發(fā)計(jì)算模型難以刻畫網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)的概。需要研究一種集成化計(jì)算模型言解決多計(jì)算模型的統(tǒng)一化語(yǔ)義以及多模型的互操作。

　  (3)嵌入式系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，系統(tǒng)狀態(tài)與任務(wù)行為呈現(xiàn)較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性和演化性，靜態(tài)任務(wù)調(diào)度策略已不適應(yīng)，系統(tǒng)行為難以預(yù)測(cè)，帶來(lái)新的可調(diào)度性分析問(wèn)題。

　　在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)方面，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　  (l)智能化進(jìn)一步加劇系統(tǒng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)自主演化，增加了系統(tǒng)的正確性和完備性等驗(yàn)證難度。

　　(2)關(guān)鍵應(yīng)用的實(shí)時(shí)性、可靠性、保險(xiǎn)性等多維可信特性成為系統(tǒng)非功能特性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)同樣存在行為可信問(wèn)題，功能的正確性與完備性＋時(shí)間約束、能源消耗、容錯(cuò)能力等非功能需求，提出了適應(yīng)非功能性的新型設(shè)計(jì)模型與驗(yàn)證方法。例如，如何有效地驗(yàn)證嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)是否滿足給定的時(shí)間規(guī)約。

　　(3)嵌入式應(yīng)用的普適化環(huán)境，對(duì)嵌入系統(tǒng)開(kāi)發(fā)支援提出新的需求，如需要豐富的嵌入式接口仿真能力。

　　作為解決當(dāng)前軟件危機(jī)的一個(gè)途徑，基于構(gòu)件的開(kāi)發(fā)在傳統(tǒng)的軟件行業(yè)開(kāi)始了大量的研究和應(yīng)用，采用構(gòu)件開(kāi)發(fā)的主要好處如下：

　　(l)只有少量的軟件部件需要從頭開(kāi)發(fā)，可縮短整個(gè)軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)降低開(kāi)發(fā)成本。

　　(2)通過(guò)重用已有的經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的軟件部件，提高了整個(gè)軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　(3)可以減少需要維護(hù)的軟件部件（主要是新開(kāi)發(fā)的軟件部件），降低軟件維護(hù)成本。

　　OEM的軟件時(shí)代——宋華振貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司

　　由于傳統(tǒng)的PLC無(wú)法滿足復(fù)雜控制需求，因此產(chǎn)生了借助專用的控制器或者IPC設(shè)計(jì)以滿足算法集成和高性能的處理需要，因此PLC要想生存，就必須在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中加強(qiáng)行業(yè)應(yīng)用軟件包、算法集成，并且注重軟件開(kāi)發(fā)性應(yīng)用。軟件帶給PLC的新時(shí)代正在到來(lái)。

　　軟件不僅僅是粘合劑，它使得不同的硬件組件被組成一個(gè)整體，服務(wù)于機(jī)器設(shè)計(jì)的性能和功能性需求，而另一方面，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，在硬件投資基本不變的情況下，機(jī)器變得更加靈活，適應(yīng)各種生產(chǎn)的變化要求。

　　軟件提供了機(jī)器設(shè)計(jì)的無(wú)限可能，也同時(shí)賦予了硬件更高的附加值，它使得硬件的潛在功能被無(wú)限的放大，在相同硬件，或者僅需要微小的硬件投資，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器的更加靈活的生產(chǎn)適應(yīng)能力和巨大的變化可能性。

　　OEM機(jī)器設(shè)計(jì)需要一個(gè)完整的平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)基礎(chǔ)上，首先，根據(jù)市場(chǎng)的需求為機(jī)器設(shè)計(jì)概念，定位于某個(gè)市場(chǎng)范圍，然后據(jù)此提出系統(tǒng)的功能要求和性能的指標(biāo)，根據(jù)此要求搭建系統(tǒng)的硬件架構(gòu)，選擇合適的軟件平臺(tái)，這個(gè)軟件平臺(tái)提供了統(tǒng)一的融合能力，而B(niǎo)&R的AutomationStudio提供了面向所有硬件對(duì)象的整體集成能力。

　　技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化，PLC可持續(xù)發(fā)展之道——徐昌榮北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司

　　技術(shù)是PLC可持續(xù)發(fā)展的必要條件。其中包括CPU平臺(tái)技術(shù)、高速總線技術(shù)、各類信號(hào)處理技術(shù)、冗余技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)、各類軟件技術(shù)、產(chǎn)品生產(chǎn)及制造技術(shù)等。

　　產(chǎn)品化是PLC可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。產(chǎn)品研發(fā)要以工業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，必須考慮到高／低溫、潮濕、粉塵、振動(dòng)、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境，要使得用戶使用、維護(hù)方便、易用性好；未必采用尖端技術(shù)，只要先進(jìn)、實(shí)用、成熟、可靠的技術(shù)就可以；企業(yè)要圍繞目標(biāo)尋求全局最優(yōu)而非局部最優(yōu)；在繼承中發(fā)揚(yáng)，在吸收中創(chuàng)新，盡量利用成熟的技術(shù)積累；產(chǎn)品投放市場(chǎng)前要經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，比如模擬工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，考慮到各種極端條件，人為制造各種不規(guī)范的應(yīng)用條件；關(guān)注產(chǎn)品及研發(fā)以外的基礎(chǔ)工作：各類產(chǎn)品資料、行業(yè)解決方案；充分考慮產(chǎn)品化過(guò)程中的各種困難，提前制定預(yù)案：產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性、易用性、環(huán)境適應(yīng)性。

　　產(chǎn)品化是PLC可持續(xù)發(fā)展的保障。要成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，需綜合考慮各要素環(huán)節(jié)，齊步推進(jìn)，其中主要包括以下幾個(gè)方面：營(yíng)銷及品牌建設(shè)；技術(shù)及市場(chǎng)基礎(chǔ)工作，比如目標(biāo)市場(chǎng)分析、行業(yè)研究、市場(chǎng)拓展計(jì)劃、執(zhí)行方案；隊(duì)伍建設(shè)及人員培訓(xùn)；銷售渠道建設(shè)；生產(chǎn)制造；采購(gòu)與物流；技術(shù)支持及售后服務(wù)；產(chǎn)品完善、持續(xù)改進(jìn)及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面。踏踏實(shí)實(shí)做好每一項(xiàng)工作，不斷提升綜合實(shí)力。

　　整合資源，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)PLC可持續(xù)發(fā)展。這需要各環(huán)節(jié)能力配合，共同推進(jìn)。比如高校及研究機(jī)構(gòu)研究新技術(shù)及行業(yè)發(fā)展方向；PLC生產(chǎn)企業(yè)完成產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程；SI、OEM廠商及最終用戶在條件允許時(shí)給予適當(dāng)支持；政府主管部門從行業(yè)推廣、財(cái)政和稅收優(yōu)惠等方面給予支持等。

　　結(jié)語(yǔ)

　　嵌入式PLC在我國(guó) 具有比較廣闊的發(fā)展空間，首先在于它十分有利于發(fā)揮我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的兩大特點(diǎn)：有相當(dāng)雄厚的為機(jī)電設(shè)備配套的市場(chǎng)基礎(chǔ)；有足夠的、性價(jià)比全球最優(yōu)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。我們完全可以以最低的成本、較高的質(zhì)量，按客制化的要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)為機(jī)電設(shè)備配套的嵌入式PLc，來(lái)替代通用PLC。嵌入式PLC的硬件、軟件、人機(jī)界面、通信等各方面的功能設(shè)計(jì)靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機(jī)電設(shè)備的要求。嵌入式PLC完全基于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，拿來(lái)就可以用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)、符合IEC61131一3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)編程環(huán)境等在市場(chǎng)上很容易找到。在目前環(huán)境下開(kāi)發(fā)通用PLC的技術(shù)不難突破，但搶占市場(chǎng)需要大量財(cái)力和人力資源投入。在市場(chǎng)已被為數(shù)不多的幾家大公司穩(wěn)固瓜分的今天，走這樣的路線似乎事倍功半。我國(guó)小型PLC近年取得可喜的進(jìn)步，也同樣證明了這一判斷。所以說(shuō)，嵌入式PLC在我國(guó)市場(chǎng)發(fā)展的前景十分可觀。