企業(yè)管理PLC未來發(fā)展

1、PAGE PAGE 9PLC的未來發(fā)展史 珺 關(guān)鍵詞： PLC 控制系統(tǒng) OEM 軟邏輯 現(xiàn)場總線 CPAS 運動控制 SCADA（發(fā)表于于世界界儀表與與自動化化20008年年第8期期1 穩(wěn)健健發(fā)展的的PLCC：沒有有任何消消亡跡象象大約五六六年前，有一種種在工控控界比較較時髦的的預(yù)言，就是PPLC將將要被PPC-BBASEED控制制系統(tǒng)或或其它的的系統(tǒng)所所取代。直到現(xiàn)現(xiàn)在，也也不斷地地有一些些行業(yè)專專家在做做這樣的的語言。但是，只要看看看市場場分析報報告就可可以知道道，PLLC的銷銷售從十十年前到到現(xiàn)在，每年都都在以一一個十分分穩(wěn)定的的增長率率在上升升。PLC市市場不斷斷擴大的的主要原原因有

2、兩兩個，一一個是因因為PLLC的制制造商在在不斷地地改進PPLC的的性能；另一個個原因就就是隨著著性能的的改進，PLCC不斷進進入新的的控制領(lǐng)領(lǐng)域。目前的PPLC已已經(jīng)與十十年前的的PLCC相比，你可以以說出很很多的區(qū)區(qū)別，十十年后的的PLCC與當前前的PLLC也將將有著很很多的不不同。但但是，今今天的PPLC在在兩個方方面與過過去的PPLC是是不變的的：首先先，它依依然會提提供穩(wěn)定定的控制制響應(yīng)，也就是是說，對對于任何何現(xiàn)場的的事件，你可以以十分有有把握地地預(yù)測PPLC的的響應(yīng)和和表現(xiàn)；第二，它們依依然是可可靠的，即對于于現(xiàn)場的的任何突突發(fā)的干干擾和故故障，PPLC可可以提供供超過任任何控制

3、制器的高高度可靠靠性。它它們之所所以是穩(wěn)穩(wěn)定的，是因為為掃描循循環(huán)的方方式使它它們可以以確定對對傳感器器的響應(yīng)應(yīng)有可以以預(yù)測的的延遲，它們是是可靠的的，是因因為它們們生來就就是被用來設(shè)設(shè)計對付付惡劣環(huán)環(huán)境的和和它們所所連接的的設(shè)備的的。當今生產(chǎn)產(chǎn)世界的的趨勢是是什么？逐步增增加的柔柔性，更更大的可可視性，更好的的遠程控控制，和和逐漸下下降的成成本。減減少生產(chǎn)產(chǎn)成本是是通過減減少庫存存、高的的生產(chǎn)率率、更好好的質(zhì)量量控制和和更好的的產(chǎn)品設(shè)設(shè)計。所所有這些些需要更更好和更更容易的的通信，從一個個計算機機制造商商（包括括PLCC制造商商）的觀觀點來看看，它意意味著計計算機必必須要能能夠交換換數(shù)據(jù)，他

4、們必必須有程程序以使使它們能能夠使用用其它計計算機的的數(shù)據(jù)。所有這這些趨勢勢都是要要求PLLC和其其它計算算機的更更好的互互連性。PLCC制造商商已經(jīng)做做了這些些改進，個人計計算機的的動作相相對遲緩緩得多，因此，PLCC并沒有有處于某某種逐漸漸消亡的的危險之之中。明天的PPLC會會如何發(fā)發(fā)展？可以肯定定的是，PLCC的改變變一定是是因為用用戶要求求的改變變，而不不會只是是因為制制造商要要推出新新的產(chǎn)品品型號。工業(yè)用用戶是十十分謹慎慎的，如如果它們們所用的的PLCC工作得得令人滿滿意，他他們不會會冒引起起生產(chǎn)問問題之險險，只是是為了漂漂亮的廣廣告而買買一個新新的產(chǎn)品品或新的的型號。如果工工業(yè)用戶

5、戶相信有有一個比比目前所所用的方方式更好好的辦法法來做一一件事，它們會會迅速地地尋找能能在新的的系統(tǒng)中中使用的的PLCC，因此此，預(yù)測測PLCC的未來來要比預(yù)預(yù)測其它它產(chǎn)品要要容易一一些。我我們只要要看看制制造業(yè)的的趨勢，而不用用關(guān)心時時尚的趨趨勢。依然可以以確信不不會改變變的就是是，它們們必然將將繼續(xù)是是穩(wěn)定的的和可靠靠的。但但要做到到這一點點，同樣樣PLCC會在性性能和它它的應(yīng)用用領(lǐng)域兩兩方面不不斷創(chuàng)新新，就像像它過去去十年所所發(fā)生的的變化一一樣。所以，本本文將從從這兩個個方面來來進行一一些分析析。2 PLLC的性性能改進進方向2.1 現(xiàn)場總總線與傳傳感器和和執(zhí)行機機構(gòu)級的的聯(lián)網(wǎng)當控制器器

6、越來越越強大時時，它們們可以控控制越來來越大的的領(lǐng)域內(nèi)內(nèi)的生產(chǎn)產(chǎn)行為。這意味味著將每每個傳感感器和執(zhí)執(zhí)行器連連線到一一個PLLC控制制器是不不實用的的。由機機架上的的I/OO所構(gòu)成成的遠程程I/OO系統(tǒng)，每個機機架由通通訊管理理器控制制數(shù)據(jù)與與一個中中央CPPU進行行數(shù)據(jù)交交換，是是一種解解決方案案。但是是，遠程程I/OO解決方方案仍然然留給我我們一些些機架要要與龐大大數(shù)量的的傳感器器和執(zhí)行行器連接接的電纜纜。傳感器器和控制制器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，有時時稱為傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，越越來越普普遍。在在傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中，小小的I/O模塊塊相互連連接并通通過串行行通信電電纜與一一個控制制網(wǎng)絡(luò)相相連。一一個電

7、纜纜加上少少到三個個管理器器是連接接廣泛的的分立的的I/OO模塊。每個II/O與與數(shù)十個個數(shù)字傳傳感器和和執(zhí)行機機構(gòu)相連連，每個個I/OO模塊由由有它自自己的節(jié)節(jié)點地址址。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制器器向I/O模塊塊寫一些些小型的的數(shù)據(jù)包包，控制制它們的的執(zhí)行器器，并從從I/OO模塊讀讀取傳感感器的小小型數(shù)據(jù)據(jù)包。通通常，在在安排每每個I/O模塊塊的節(jié)點點地址時時要對它它們分別別進行編編程和設(shè)設(shè)置。一一個傳感感/執(zhí)行行網(wǎng)絡(luò)控控制器可可以直接接插入PPLC的的中央II/O機機架，它它們象標標準的II/O模模塊一樣樣將I/O數(shù)據(jù)據(jù)呈給CCPU，因此，用戶程程序使用用遠程傳傳感器/執(zhí)行器器網(wǎng)絡(luò)時時，不需需要進行行不

8、同的的編程。 傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接口電電路價格格很低廉廉，現(xiàn)在在已經(jīng)可可以足夠夠經(jīng)濟到到能夠放放到單個個的傳感感器或執(zhí)執(zhí)行器中中了。現(xiàn)現(xiàn)在的問問題是，一個內(nèi)內(nèi)置某種種類型的的網(wǎng)絡(luò)接接口的傳傳感器或或執(zhí)行器器網(wǎng)絡(luò)不不能和另另外一種種類型的的傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，用戶戶一直致致力于開開發(fā)一種種開放的的傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。PLLC制造造商也支支持這樣樣做，盡盡管專用用的傳感感器/執(zhí)執(zhí)行器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)仍然然很受歡歡迎。兩兩種比較較受歡迎迎的開放放式傳感感器/執(zhí)執(zhí)行器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是，DEVVICEENETT，有RROCKKWELLL基于于CANN總線標標準開發(fā)發(fā)的，然然后免費費開放給給社會；另一種種

9、是ASSI，（傳感器器/執(zhí)行行器接口口），是是西門子子開發(fā)的的。不用說也也知道，哪怕只只有兩種種傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，也是是太多了了，因為為沒有一一個制造造商愿意意支持一一個能夠夠給他們們的競爭爭對手帶帶來競爭爭優(yōu)勢的的標準。而現(xiàn)在在的現(xiàn)場場總線標標準竟然然達到了了十幾個個之多！大多數(shù)傳傳感器/執(zhí)行器器網(wǎng)絡(luò)只只在數(shù)字字傳感器器/執(zhí)行行器方面面表現(xiàn)良良好，因因為通訊訊的數(shù)據(jù)據(jù)包通常常都局限限在幾個個字節(jié)。即使模模擬量是是10位位分辨率率的，其其數(shù)據(jù)包包對與傳傳感器/執(zhí)行器器網(wǎng)絡(luò)來來說也太太大了。然而，有一些些傳感器器/執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以處處理大的的數(shù)據(jù)包包，或者者有變化化數(shù)據(jù)包包大小，因此它

10、它們可以以用來連連接模擬擬量器件件。 如果用戶戶愿意付付錢去買買一個內(nèi)內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換換芯片和和網(wǎng)絡(luò)通通訊芯片片的模擬擬量傳感感器和執(zhí)執(zhí)行器，從經(jīng)濟濟角度來來說，如如果再增增加一些些功能， 如定定標和自自檢功能能，就是是很有意意義的。如果你你要將傳傳感器和和執(zhí)行器器連接到到一個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，為何不不用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)來寫組組態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)、用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來讀讀取狀態(tài)態(tài)呢？為為什么不不在芯片片上增加加一些RROM這這樣將儀儀表變成成智能儀儀表呢？這樣控控制器可可以讀RROM芯芯片來辨辨別用的的是什么么傳感器器和執(zhí)行行器，如如果控制制器可以以查詢所所連接的的設(shè)備，傳感器器和執(zhí)行行器系統(tǒng)統(tǒng)可以被被設(shè)置為為自我組組態(tài)，（即插即即

11、用），甚至可可以設(shè)計計一個系系統(tǒng)允許許傳感器器和執(zhí)行行器帶電電插拔，這些觀觀念帶來來了現(xiàn)場場總線的的誕生。幾年前，國際標標準組織織認識到到，為控控制目的的的一個個包含數(shù)數(shù)字化的的模擬量量信號傳傳輸?shù)拈_開放標準準必須要要在大量量的專用用系統(tǒng)開開發(fā)出來來之前制制訂出來來。經(jīng)過過深入調(diào)調(diào)查、分分析和對對目標的的多次修修訂，一一個由工工業(yè)界代代表組成成的單一一組織，承擔了了開發(fā)單單一開放放式現(xiàn)場場總線標標準的重重任。這這個組織織叫做現(xiàn)現(xiàn)場總線線基金會會，其標標準是與與ISAA和IEEC聯(lián)合合開發(fā)的的SP550。SSP500定義了了四層通通訊網(wǎng)絡(luò)絡(luò)需求，并定義義了PLLC對現(xiàn)現(xiàn)場總線線要做什什么。四四層

12、結(jié)構(gòu)構(gòu)中有三三層是在在OSII結(jié)構(gòu)標標準上的的，增加加了一個個新的用用戶層標標準。SSP500實際上上是一組組標準，因此，用戶可可以選擇擇SP550兼容容的設(shè)備備用于所所需的功功能級別別。假如一個個PLCC與一個傳傳感器通通過現(xiàn)場場總線相相連，傳傳感器和和執(zhí)行器器都必須須包含嵌嵌入式的的控制器器芯片，這樣，它們有有足夠的的智能可可以進行行通訊、利用組組態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)、報告告狀態(tài)，還有更更重要的的，執(zhí)行行對該類類型器件件的控制制程序。一個個低端的的智能傳傳感器也也要從PPLC接接收定標標值，并并計算數(shù)數(shù)字化輸輸出供PPLC讀讀取。一一個高端端的用于于電機控控制的智智能執(zhí)行行器還可可以從PPLC接接收位

13、置置設(shè)定值值，并包包含自己己的伺服服控制程程序（如如PIDD功能塊塊）。它它將從現(xiàn)現(xiàn)場總線線上的分分立的傳傳感器（如位置置傳感器器）讀取取過程變變量，然然后用PPLC或或現(xiàn)場總總線上的的另一個個控制器器提供的的控制參參數(shù)將電電機驅(qū)動動到需要要的位置置。PLC和和儀表的的用戶將將會比較較高興地地聽到，現(xiàn)場總總線基金金會聲明明用戶不不需要了了解應(yīng)用用層和數(shù)數(shù)據(jù)連接接層的內(nèi)內(nèi)容，對對物理層層的一些些了解是是必要的的，因為為用戶必必須將現(xiàn)現(xiàn)場總線線接口通通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)總線的的網(wǎng)絡(luò)管管理器連連接起來來。H11類型的的物理層層提供了了一個可可以足夠夠代替大大多數(shù)傳傳感器和和執(zhí)行器器的級別別的活動動，H22類型

14、的的物理層層提供速速度和數(shù)數(shù)據(jù)處理理能力，足夠滿滿足以上上所提到到的所有有功能。PLCC編程人人員必須須了解的的是用戶戶層，用用戶層將將通過現(xiàn)現(xiàn)場總線線傳輸或或請求數(shù)數(shù)據(jù)，從從而對用用戶程序序指令進進行響應(yīng)應(yīng)，同時時也自動動為系統(tǒng)統(tǒng)進行現(xiàn)現(xiàn)場總線線所需要要的操作作?，F(xiàn)場總線線系統(tǒng)所所必須進進行（要要在應(yīng)用用層的幫幫助下）的部分分用戶層層服務(wù)包包括：在系統(tǒng)啟啟動和操操作時，自動探探測和識識別現(xiàn)場場總線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的的器件，每個器器件包含含一個由由制造商商安裝的的用DDDL（器器件描述述語言）格式的的對自己己的描述述，現(xiàn)場場總線基基金會一一個對虛虛擬器件件的格式式的限制制，以防防器件描描述太過過繁雜。

15、自動地址址安排和和維護地地址目錄錄，因此此，用戶戶程序可可以用符符號化名名稱來編編寫。循環(huán)讀寫寫輸入和和輸出，并刷新新I/OO映射表表。不用等待待循環(huán)刷刷新時間間即可等等待高端端刷新信信息，當當用戶程程序（應(yīng)應(yīng)用層）執(zhí)行IIEC111311-5通通訊功能能塊時，現(xiàn)場總總線用戶戶層將通通過進行行要求的的數(shù)據(jù)交交換來作作出響應(yīng)應(yīng)，有些些通訊將將需要現(xiàn)現(xiàn)場總線線來中斷斷另一個個控制器器這樣它它可以對對一個報報警信息息進行響響應(yīng)。通過執(zhí)行行一些用用戶程序序中的標標準控制制功能塊塊進行遠遠程控制制，。周期性的的間歇同同步所有有的計算算機時鐘鐘?，F(xiàn)場總線線基金會會的SPP50標標準會不不會成為為國際通通用

16、標準準？SPP50雖雖然工作作得不錯錯，但這這是因為為它是除除了幾個個廣泛應(yīng)應(yīng)用的專專用標準準之外的的首個開開放標準準，也因因為行業(yè)業(yè)對開放放的現(xiàn)場場總線有有強烈的的呼喚。有些專專用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)對SPP50是是有挑戰(zhàn)戰(zhàn)性的，因為它它們早在在SP550面世世之前就就已經(jīng)有有大量的的安裝應(yīng)應(yīng)用的基基礎(chǔ)，這這些包括括AB的的CONNTROOL NNET，西門子子的PRROFIIBUSS，還有有一些沒沒這么大大的公司司開發(fā)的的網(wǎng)絡(luò)。傳感器器和執(zhí)行行器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)已經(jīng)有有足夠的的安裝基基礎(chǔ)，用用戶可能能只希望望簡單地地對它們們進行升升級和維維護，或或者進行行改進，而不愿愿更換為為SP550的兼兼容產(chǎn)品品。但是無論論

17、如何，SP550的努努力方向向是善意意的，我我們現(xiàn)在在也沒有有什么理理由說它它是不正正確的，作為江江企業(yè)的的現(xiàn)場與與商業(yè)化化連接的的紐帶，可能會會使這個個標準稱稱為第一一個FFF組織自自己設(shè)計計的、能能夠廣泛泛推行的的標準。2.2軟軟邏輯如果個人人計算機機可以包包含軟件件來模仿仿PLCC的程序序掃描循循環(huán)，如如果計算算機可以以運行一一個標準準的PLLC程序序并通過過接口卡卡進行II/O刷刷新，在在你的PPLC系系統(tǒng)內(nèi)，你將不不再需要要PLCC的CPPU模塊塊。這時時，你就就有了一一個軟邏邏輯。對個人計計算機的的軟邏輯輯軟件和和接口,是那些些預(yù)言PPLC行行將就木木的人的的最新證證據(jù)。PLC技技

18、術(shù)的增增長趨勢勢使軟邏邏輯獲得得了巨大大的成功功，現(xiàn)在在我們從從一個典典型的小小的制造造操作開開始，來來看看成成長的周周期：在生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場有大大約十來來個PLLC，一一個由個個人計算算機加上上編程軟軟件組成成的編程程單元和和一些接接口電纜纜。個人人計算機機不是工工業(yè)加固固機（工工控機），因為為工控機機太貴，所以老老板個人人計算機機的損壞壞，需求求更可靠靠的產(chǎn)品品?？梢杂肞PLC內(nèi)內(nèi)置的局局域網(wǎng)功功能來裝裝配一個個稍微復(fù)復(fù)雜的系系統(tǒng)，接接口卡可可以放在在個人計計算機內(nèi)內(nèi)，以讓讓它連到到PLCC網(wǎng)絡(luò)上上，現(xiàn)在在個人計計算機可可以連到到任何PPLC而而不用從從工程師師室搬來來搬去了了。由于現(xiàn)在在個人計

19、計算機永永久性地地連到了了PLCC網(wǎng)絡(luò)上上，加一一些SCCADAA軟件是是有意義義的，這這樣它可可以監(jiān)視視整個控控制系統(tǒng)統(tǒng)，一些些網(wǎng)絡(luò)分分析軟件件也可以以被加入入。為了對整整個系統(tǒng)統(tǒng)進行集集成改進進，分立立的PLLC可以以被一個個中央的的PLCC配以遠遠程I/O機架架來代替替（或者者通過現(xiàn)現(xiàn)場總線線連接一一些傳感感器/執(zhí)執(zhí)行器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)器件件），接接線要求求還是差差不多，但你只只需要對對中央CCPU寫寫一個程程序就可可以了。你可能能需要買買一個大大的CPPU，以以便有更更多的內(nèi)內(nèi)存和更更高的速速度，但但你現(xiàn)在在有了靈靈活性，因為可可以更自自由的改改變遠程程節(jié)點了了?，F(xiàn)在你認認識到，你實際際上有了了

20、兩個中中央CPPU，一一個是PPLC的的CPUU模塊，一個是是運行編編程軟件件、SCCADAA軟件和和網(wǎng)絡(luò)分分析軟件件的個人人計算機機， 相相對于PPLC的的CPUU模塊來來說，個個人計算算機可能能運行速速度更快快，而且且有更多多的內(nèi)存存，而且且價格可可能低得得多。為為什么要要更新PPLC的的CPUU模塊，而不在在個人計計算機上上運行軟軟邏輯軟軟件呢？個人計計算機上上還可以以運行其其它的軟軟件，使使之對控控制系統(tǒng)統(tǒng)有更全全面、更更迅速的的了解和和分析。更重要要的是，它意味味著PLLC的內(nèi)內(nèi)存、II/O能能力、通通訊能力力都很容容易擴充充，只要要增加一一些標準準的計算算機的元元件即可可。實際上，

21、對于保保持一個個真正的的PLCC還是用用軟邏輯輯是存在在爭議的的。這個個爭議，可以預(yù)預(yù)見的是是，將牽牽涉到可可靠性、控制間間隔的確確定性。軟邏輯輯控制軟軟件和接接口硬件件的供應(yīng)應(yīng)商聲稱稱這些問問題已經(jīng)經(jīng)被解決決。下面面是一些些關(guān)于軟軟邏輯的的正反兩兩方面的的爭議，你可以以自己作作出判斷斷（注意意，正方方是支持持軟邏輯輯的）：反方：個人計算算機操作作系統(tǒng)不不夠穩(wěn)定定，它們們?nèi)菀姿浪罊C，而而且同一一時間運運行的所所有軟件件都跟著著死機，需要計計算機重重新啟動動。正方：主板已經(jīng)經(jīng)不再是是由小的的電子供供應(yīng)商制制造了，一個供供應(yīng)商（INTTEL）已經(jīng)占占有了全全球500%以上上的市場場，質(zhì)量量更好而而

22、且也更更加一致致，你上上次看到到一個損損壞的主主板是什什么時候候（不算算接線端端子）？下一代代的主板板將采用用密封模模塊，這這種技術(shù)術(shù)也是PPLC今今后必須須采用的的技術(shù)！電源還還是一個個問題，但是，如果你你稍微多多花一些些錢，買買一個好好一點的的計算機機，你就就可以得得到一個個好點的的電源。在你的的工廠里里，應(yīng)該該有整流流電源硬硬件，因因此，電電源問題題如尖峰峰現(xiàn)象不不會影響響到計算算機電源源。反方：一個個人人計算機機的控制制間隔是是不確定定的，一一個個人人計算機機每個時時間只能能真正地地執(zhí)行一一個程序序，如果果幾個“窗口”同時打打開，操操作系統(tǒng)統(tǒng)將在這這些程序序中來回回切換，而這些些程序的

23、的切換方方法并不不是按照照保證確確定性的的方法編編寫的。在發(fā)生生一個需需要響應(yīng)應(yīng)的事件件，和軟軟邏輯控控制器可可以作出出所需的的控制輸輸出這兩兩個動作作之間，軟邏輯輯沒有辦辦法預(yù)測測其間的的延遲。正方：大部分評評論家認認為WIINDOOWS NT操操作系統(tǒng)統(tǒng) 還是是足夠穩(wěn)穩(wěn)定和足足以信賴賴的?，F(xiàn)現(xiàn)代操作作系統(tǒng)通通常包含含一些很很好的功功能，可可以被編編寫得好好的軟邏邏輯程序序調(diào)用，減少或或消除控控制間隔隔的不確確定性，即使不不用這些些功能，個人計計算機目目前的速速度是如如此之快快，以至至于控制制間隔的的變化已已經(jīng)是非非常微小小了。對于那些些拒絕相相信操作作系統(tǒng)的的人來說說，有些些軟邏輯輯系統(tǒng)在

24、在接口卡卡上運行行一個PPLC仿仿真軟件件，這樣樣即使計計算機死死機，只只要電源源不斷，它將繼繼續(xù)運行行。實際際上，你你有一個個PLCC 的CCPU模模塊，但但是它是是在一個個個人計計算機的的機箱里里，其它它的計算算機軟件件可以對對它有更更好的訪訪問。如如果你需需要將計計算機關(guān)關(guān)掉重新新啟動你你的其它它的計算算機程序序，你還還會遇到到一個問問題，但但至少，你可以以控制控控制系統(tǒng)統(tǒng)在什么么時候停停止和停停多久。無論怎樣樣爭論，事情還還是要做做得。有有些軟邏邏輯控制制器軟件件希望在在操作系系統(tǒng)之前前裝載，這種軟軟邏輯程程序執(zhí)行行可重復(fù)復(fù)的間隔隔，并只只在軟邏邏輯功能能不需要要的時候候才允許許操作系

25、系統(tǒng)使用用計算機機，有關(guān)關(guān)的不確確定性只只依靠計計算機內(nèi)內(nèi)置的偏偏置程序序（對PPLC所所需的數(shù)數(shù)據(jù)交換換的優(yōu)化化類型來來說是不不需要的的）。如果軟邏邏輯控制制器內(nèi)建建在接口口卡上，只有當當它需要要用個人人計算機機的資源源如計算算機的通通信通道道或內(nèi)存存時，它它的控制制間隔才才受計算算機影響響。如果果所有這這些功能能是內(nèi)置置在接口口卡上的的，該卡卡基本上上就是PPLC的的CPUU模塊（卡）。如果軟邏邏輯控制制在取代代PLCC的方面面不成功功的話，軟邏輯輯軟件依依然是要要編下去去的?？乜刂普Z言言將受軟軟邏輯程程序的供供應(yīng)商的的指引，從主要要的PLLC供應(yīng)應(yīng)商來的的軟邏輯輯可能是是最容易易被人相相

26、信的。例如，ROCCKWEELL自自動化，現(xiàn)在提提供了AAB軟邏邏輯系統(tǒng)統(tǒng)，稱為為SOFFTLOOGIXX 5，他們將將之描述述為“PLCC-5處處理器家家族的一一個成員員”，所有有受歡迎迎的軟邏邏輯程序序現(xiàn)在都都提供IIEC6611331-33標準的的PLCC編程語語言，因因此，編編程人員員不用學(xué)學(xué)習(xí)其它它的計算算機語言言。I/O模塊塊還是需需要的，主要的的PLCC供應(yīng)商商將繼續(xù)續(xù)占領(lǐng)這這個市場場。總而言之之，即使使軟邏輯輯“干掉”了PLLC，大大部分PPLC的的用戶是是看不出出有什么么變化的的。2.3過過程仿真真和反射射內(nèi)存除了硬件件的努力力外，PPLC的的軟件也也在不斷斷地更新新和改進進

27、。為了幫助助編寫和和調(diào)試PPLC程程序，幾幾個PLLC供應(yīng)應(yīng)商都為為個人計計算機提提供了軟軟件和接接口卡，這樣個個人計算算機可以以被編程程來模擬擬一個PPLC要要控制的的系統(tǒng)?？梢杂糜靡粋€PPLC程程序?qū)Ψ路抡嫦到y(tǒng)統(tǒng)進行控控制，以以此來對對PLCC程序進進行測試試。西門子子的仿真真系統(tǒng)為為S7-PLCCSIMM，第三三方也提提供基于于計算機機的仿真真系統(tǒng)，可以由由PLCC來控制制，SSST提供供一個程程序叫做做PICCS和接接口卡，允許一一個個人人計算機機像遠程程I/OO一樣連連接到PPLC-5上，個人計計算機模模擬系統(tǒng)統(tǒng)對PLLC-55上運行行的用戶戶程序的的響應(yīng)。PLC的的過程仿仿真程序序

28、今后將將越來越越多地成為為PLCC的編程程軟件的的標準配配置。因因為，能能夠在程程序編好好后，通通過模擬擬運行準準確地知知道自己己編程是是否存在在問題，這是對對用戶來來說很有有用的一一個功能能。除了仿真真功能外外，在通通訊方面面，軟件件也起了了很大的的作用?，F(xiàn)在的的PLCC制造商商或者說說用戶，已經(jīng)不不滿足于于僅僅將將數(shù)據(jù)從從一個地地方傳到到另外一一個地方方，對于于數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)乃偎俣纫笄笠苍絹韥碓礁?。在傳統(tǒng)統(tǒng)的串口口、總線線、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)之外，有一種種新的通通訊方式式可能今今后會成成為PLLC的標標準通訊訊方式，至少是是可選的的通訊方方式，那那就是反反射內(nèi)存存的通訊訊方式。這也是軟軟邏輯的的一種應(yīng)

29、應(yīng)用。作作為一個個標準PPLC的的完全替替代，VVMICC提供了了一個軟軟邏輯程程序，稱稱為IOOWorrks 并銷售售包含VVMICC Rttnett 通訊訊適配器器和VMMIC I/OO模塊的的遠程II/O機機架。中中央計算算機（運運行IOOWorrks）和機架架的數(shù)據(jù)據(jù)交換是是通過反反射內(nèi)存存進行的的。用反反射內(nèi)存存，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以對對遠程機機架上的的Rtnnet的的適配器器進行直直接內(nèi)存存訪問，因此，I/OO模塊數(shù)數(shù)據(jù)可以以在遠程程機架和和個人計計算機之之間以229Mbbps的的速度進進行拷貝貝。為什什么需要要這么快快速的速速度，我我現(xiàn)在看看不出來來，但是是，后面面將要提提到的，如果PPL

30、C進進入了現(xiàn)現(xiàn)在DCCS的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域，可能能這個速速度就不不算太快快了。PLC應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域的突破破3.1 SCAADA系系統(tǒng)PLC過過去一致致被認為為是在順順序和邏邏輯控制制領(lǐng)域應(yīng)應(yīng)用的。而遠程程控制和和數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)統(tǒng)（Suuperrvissoryy coontrrol andd daata acqquissitiion），也稱稱為SCCADAA系統(tǒng)，允許用用戶從一一個個人人計算機機上顯示示控制器器來的信信號，并并好象是是在現(xiàn)場場使用PPLC的的編程單單元一樣樣，能夠夠使用個個人計算算機改變變控制器器內(nèi)存中中的數(shù)據(jù)據(jù)的數(shù)值值。當然然，SCCADAA系統(tǒng)比比編程單單元的功功能強得得多，比比如

31、：個人計算算機上運運行的SSCADDA軟件件可以同同時從幾幾個控制制器上搜搜集數(shù)據(jù)據(jù)；SCADDA軟件件可以對對獲得的的數(shù)據(jù)從從事分析析；SCADDA軟件件提供圖圖形能力力，用戶戶可以讓讓編程軟軟件的操操作員顯顯示屏幕幕包括許許多可視視元件（如泵和和油罐的的圖形），并能能使狀態(tài)態(tài)明白易易懂（如如油罐可可以顯示示液位的的水平，泵可以以在改變變狀態(tài)時時改變顏顏色）。如果加加上觸摸摸屏和控控制圖形形（如開開關(guān)圖形形），操操作員可可以不需需要鍵盤盤和鼠標標來對一一個過程程進行控控制。SCADDA軟件件經(jīng)常用用獲得的的軟件進進行的一一個數(shù)據(jù)據(jù)分析操操作是，根據(jù)時時間畫成成一條曲曲線，這這個圖形形，顯示示

32、在操作作員的界界面上，給操作作員一個個系統(tǒng)輸輸出的趨趨勢的感感覺。進進一步的的SCAADA系系統(tǒng)的數(shù)數(shù)據(jù)處理理功能包包括圖形形數(shù)據(jù)的的SPCC分析，當過程程超過控控制范圍圍時給操操作員報報警。隨著控制制器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)能力的的增強，對SCCADAA系統(tǒng)軟軟件的需需求將越越來越大大，主要要是因為為管理人人員需要要對系統(tǒng)統(tǒng)的監(jiān)視視。目前前，最好好的SCCADAA系統(tǒng)軟軟件包是是由第三三方提供供的（即即不是由由設(shè)備供供應(yīng)商和和采購方方），但但現(xiàn)在，PLCC的制造造商已經(jīng)經(jīng)開始在在SCAADA市市場上下下功夫了了。大家其實實只要簡簡單對比比一下就就可以知知道，傳傳統(tǒng)的SSCADDA系統(tǒng)統(tǒng)的功能能與現(xiàn)在在的PL

33、LC所具具有的功功能幾乎乎一模一一樣，可可能唯一一的區(qū)別別是，在在遠程通通訊方面面，PLLC不如如SCAADA系系統(tǒng)所宣宣傳的那那么多。而實際際上，現(xiàn)現(xiàn)在不僅僅是工業(yè)業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)，即便便是采用用GPRRS或者者CDMMA等無無線通訊訊來進行行數(shù)據(jù)傳傳輸，對對于PLLC來說說也已經(jīng)經(jīng)不是很很罕見的的情形了了。實際際上，由由于無線線通訊從從個人通通訊向商商業(yè)通訊訊擴展，已經(jīng)出出現(xiàn)了許許多各式式各樣的的透明無無線傳輸輸?shù)慕M件件，PLLC無論論是采用用什么通通訊協(xié)議議，都可可以透過過這些透透明傳輸輸通道實實現(xiàn)各種種協(xié)議的的無線傳傳輸。而而由于PPLC的的硬件的的功能、I/OO模塊的的種類比比SCAADA

34、系系統(tǒng)的RRTU模模塊要多多，軟件件功能也也較強，只要在在上層配配上運行行在工業(yè)業(yè)PLCC里的SSCADDA軟件件，就可可以以很很低的成成本組建建成一套套實用而而且功能能強大的的SCAADA系系統(tǒng)。而由于PPLC的的現(xiàn)場控控制功能能比RTTU要強強大，因因此，未未來，遠遠程通訊訊將成為為PLCC的十分分有潛力力的應(yīng)用用領(lǐng)域之之一。3.2OOMACC和過程程控制PLC從從離散控控制向連連續(xù)過程程控制的的過渡，已經(jīng)不不是第一一天了。西門子子在中國國青島承承接了一一個石化化公司的的全套過過程控制制系統(tǒng)，而這樣樣的系統(tǒng)統(tǒng)，過去去只有DDCS才才能滿足足應(yīng)用。但是，PLCC如果真真的希望望在過程程控制領(lǐng)

35、領(lǐng)域取得得突破性性的進展展，還需需要在DDCS的的框架上上有所突突破，而而不是簡簡單的重重復(fù)。除除了高速速的A/D或DD/A模模塊，以以及強大大的PIID運算算能力外外，PLLC還需需要在其其它的方方面也做做同步的的加強，而這些些增強，也是目目前DCCS的努努力方向向。目前，國國際上的的主流自自動化控控制系統(tǒng)統(tǒng)廠家致致力于發(fā)發(fā)展CPPAS（Colllabboraativve PProccesss Auutommatiion Sysstemm）系統(tǒng)統(tǒng)，中文文稱為協(xié)協(xié)同過程程自動化化系統(tǒng)。這個系系統(tǒng)是將將自動化化系統(tǒng)、，MEES系統(tǒng)統(tǒng)和ERRP系統(tǒng)統(tǒng)集成后后得出的的一個新新的概念念，指企企業(yè)利用用

36、自動化化和信息息化的手手段，對對其所有有的資源源、供應(yīng)應(yīng)鏈、客客戶、OOEM廠廠進行計計劃、協(xié)協(xié)調(diào)、組組織，來來處理和和控制從從原材料料、外購購件的進進廠檢驗驗、加工工制造到到包裝發(fā)發(fā)貨乃至至為保證證正常生生產(chǎn)所必必需的公公用工程程，并且且把以上上各個環(huán)環(huán)節(jié)全部部納入計計量和控控制范圍圍，在此此基礎(chǔ)上上使企業(yè)業(yè)的全部部運行狀狀態(tài)處于于實時可可測、可可控，也也就是使使整個企企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)企業(yè)運運行六成成的全閉閉環(huán)控制制，保證證生產(chǎn)綜綜合指標標(產(chǎn)量量、質(zhì)量量、能耗耗、原材材料消耗耗、環(huán)保保、成本本、利潤潤等)達達到優(yōu)良良。各個自動動化廠家家都有接接近CPPAS的的目標，如西門門子20005年年依據(jù)P

37、PCS 7 制制定的過過程國內(nèi)內(nèi)工業(yè)策策略以及及20007年公公布的過程自自動化系系統(tǒng)轉(zhuǎn)移移和現(xiàn)代代化策略略，橫橫河20005年年發(fā)布的的ViggilaantPPlannt，以以及20006年年發(fā)表的的橫河河電機的的ViggilaantPPlannt 是是實現(xiàn)OOperratiionaal EExceelleencee的途徑徑，還還有現(xiàn)場場總線基基金會發(fā)發(fā)布的Fouundaatioon FFielldbuus PProvvidees AAutoomattionn Innfraastrructturee foor OOperratiionaal EExceelleencee，討討論了FFF在CC

38、PASS中的作作用和對對應(yīng)策略略。PLC的的廠商針針對企業(yè)業(yè)信息化化的趨勢勢，迎合合CPAAS的需需求，推推出了OOMACC的標準準。OMMAC（Opeen mmoduularr arrchiiteccturre cconttrolllerr）是由由美國的的BIGG THHREEE 自動動化制造造商組織織提出的的，該組組織是致致力于推推進OPPEN PLCC控制器器的標準準和定義義。OMMAC控控制器定定義包括括標準操操作系統(tǒng)統(tǒng)（可能能是一個個WINN NTT的修訂訂版），標準編編程界面面，標準準編程語語言（與與IECC611131-3一樣樣），和和用于運運動控制制和其它它標準機機器功能能的標

39、準準功能塊塊。其它它控制器器用戶也也已經(jīng)加加入了BBIG THRREE，包括過過程控制制設(shè)備用用戶。過過程控制制行業(yè)代代表正在在推進將將連續(xù)流流程圖變變量作為為IECC功能塊塊圖編程程語言，以結(jié)合合標準的的過程控控制操作作的運用用。其實實，該標標準的基基本任務(wù)務(wù)就是保保證PLLC在保保留自己己的可靠靠性的優(yōu)優(yōu)勢上，如何最最大限度度地開放放。PLC制制造商通通過為它它們的PPLC提提供新的的CPUU模塊作作出響應(yīng)應(yīng)，該CCPU帶帶有運動動控制II/O能能力和高高速控制制算法。西門子子有一個個新的SS7-6600級級的CPPU，AAB有一一個新的的LOGGIX 5的處處理器，標準組組如PLLC O

40、OPENN 正在在努力工工作開發(fā)發(fā)對IEEC6111311的補充充，以滿滿足連續(xù)續(xù)流程圖圖支持者者的需求求，而不不需要犧犧牲IEEC6111311-3語語言的通通用性。OMACC是PLLC制造造商為了了迎合CCPASS而進行行的努力力，該努努力的目目的是為為了使PPLC在在從事工工業(yè)現(xiàn)場場最底層層的控制制的同時時，也能能夠為企企業(yè)的上上層也就就是商業(yè)業(yè)層的信信息化做做出自己己的貢獻獻，減少少工廠內(nèi)內(nèi)部信息息交流的的壁壘和和障礙。3.3 在機械械設(shè)備（OEMM）中的的應(yīng)用一個PLLC的制制造商， 應(yīng)當當知道，全球、包括中中國的PPLC市市場中，OEMM市場占占據(jù)了一一半的份份額。這這個市場場也是

41、各各大PLLC制造造商最重重視的市市場。因因此，在在OEMM的市場場上，任任何可能能對PLLC造成成沖擊的的產(chǎn)品和和技術(shù)，都會讓讓PLCC的制造造商緊張張萬分。機械設(shè)備備的控制制領(lǐng)域（OEMM）向來來是PLLC的優(yōu)優(yōu)勢所在在，在PPLC歷歷年的銷銷售份額額里，一一直占據(jù)據(jù)著500%的份份額。而而且，在在這個領(lǐng)領(lǐng)域里PPLC的的優(yōu)勢，也沒有有什么其其他的控控制系統(tǒng)統(tǒng)能夠形形成足夠夠引起重重視的威威脅。但是，近近年來，PLCC在OEEM 領(lǐng)領(lǐng)域也遇遇到了一一些撓頭頭的問題題。問題題之一是是許多機機械都帶帶有運動動控制功功能，用用戶現(xiàn)在在希望PPLC能能夠與運運動控制制合為一一體，而而過去，這些功功

42、能的控控制往往往是分開開的，運運動控制制是一個個系統(tǒng)，PLCC是另一一個系統(tǒng)統(tǒng)。例如如數(shù)控機機床，各各軸的運運動控制制是數(shù)控控系統(tǒng)完完成的，而潤滑滑、開關(guān)關(guān)、啟停停、保護護等控制制則是由由PLCC獨立完完成的?，F(xiàn)在一些些數(shù)控系系統(tǒng)的開開發(fā)商在在運動控控制功能能的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，加加上了II/O和和邏輯控控制功能能，甚至至還按照照IECC611131-3的標標準編寫寫了軟件件，使得得其數(shù)控控系統(tǒng)也也能夠完完成PLLC的功功能。還還有一些些新的開開發(fā)商，采用單單片機開開發(fā)了廉廉價的數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)，同時時也加上上了一些些邏輯控控制功能能，這些些系統(tǒng)，因為價價格低廉廉，也得得到了不不少裝備備制造上上的青睞睞。

43、而另外一一些機械械設(shè)備則則逐漸趨趨向采用用專用控控制器。也就是是針對某某臺機械械設(shè)備開開發(fā)一個個量身定定做的控控制器，例如注注塑機、包裝機機、復(fù)膜膜機等各各個行業(yè)業(yè)里都有有這樣的的趨勢。這種趨趨勢的形形成，成成本原因因的考慮慮是其次次的，主主要是機機械設(shè)備備制造商商希望給給他們的的用戶一一種設(shè)備備的控制制系統(tǒng)是是由他們們自己生生產(chǎn)的印印象，一一方面體體現(xiàn)自己己的實力力，另外外一方面面則是為為了技術(shù)術(shù)維修的的一貫性性和技術(shù)術(shù)保密的的原因。針對上述述潛在的的威脅，PLCC在OEEM市場場上，也也進行了了大量的的工作。首先是在在運動控控制方面面。各大大PLCC制造商商基本上上都有自自己的運運動控制制

44、模塊，在軟件件里也有有運動控控制的編編程指令令。但這這些是不不夠的。今后的的PLCC，很可可能會有有能夠直直接轉(zhuǎn)換換G代碼碼的軟件件，甚至至有上層層的自動動控制功功能。在在PLCC的編程程界面上上，很可能可可以看到到加工物物體的仿仿真曲線線。用戶希望望專有控控制器的的需求是是不能忽忽視的。這些需需求往往往不是從從用戶對對功能的的要求而而產(chǎn)生的的，而是是用戶對對機械設(shè)設(shè)備的自自有品牌牌的控制制欲中產(chǎn)產(chǎn)生出來來的。因因為，大大家都知知道機械械設(shè)備的的核心（或者說說大腦）就在于于控制系系統(tǒng)。因因此，正正如前面面所提到到的，如如果一個個機械設(shè)設(shè)備廠家家能夠擁擁有自己己的獨有有的控制制系統(tǒng)而而不是某某某名牌牌的PLLC，往往往可以以更加彰彰顯自己己在機械械設(shè)備方方面的制制造技