浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授李方園

在PLC的選擇上，用戶(hù)經(jīng)常會(huì )碰到所謂日系和德系的區分，在高校的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，也是分西門(mén)子和三菱兩種機型進(jìn)行教學(xué)。兩者的區別就在于，日系的PLC編程軟件短小精悍，且基本以梯形圖編程為主，對于初學(xué)者，尤其是電工從業(yè)者來(lái)說(shuō)，入門(mén)簡(jiǎn)單，應用方便；而德系的PLC，以西門(mén)子博途編程軟件為例，它占用空間巨大，但系統嚴謹，功能強大，可以使用高級語(yǔ)言編程。無(wú)論是哪一種，都在IEC61131標準中得到了規范。該規范是將信息技術(shù)領(lǐng)域的一些先進(jìn)的思想和技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域，如軟件工程、結構化編程、模塊化編程、面向對象的思想以及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，彌補和克服了傳統控制系統開(kāi)放性差、兼容性差、應用軟件可維護性差以及可再用性差等弱點(diǎn)。對于符合這一標準的控制器，即使它們由不同制造商生產(chǎn)，其編程語(yǔ)言也是相同的，其使用方法也是類(lèi)似的，因此，工程師們可以做到“一次學(xué)習、到處使用”，從而減少了企業(yè)在人員培訓、技術(shù)咨詢(xún)、系統調試和軟件維護等方面的成本。

西門(mén)子PLC的高級語(yǔ)言（即SCL語(yǔ)言）編程時(shí)，主要用IF...THEN、CASE...OF...、FOR、WHILE...DO、REPEAT...UNTIL等語(yǔ)句去構造條件、循環(huán)、判斷這樣的結構，在這些結構中再添加指令，去實(shí)現邏輯判斷。所有程序的編寫(xiě)都是在純文本的環(huán)境下編輯，不像梯形圖那么直觀(guān)，但應用起來(lái)非常靈活，這也是目前主流PLC支持的編程語(yǔ)言和IEC61131-3規范。以伺服控制為例，根據輸入的距離計算伺服電機的脈沖數，并根據反饋的脈沖數計算實(shí)際的距離，其數學(xué)計算簡(jiǎn)單且易表達，但用梯形圖來(lái)描述，估計要一個(gè)屏幕，恐怕還不夠，這時(shí)采用IEC61131標準的高級語(yǔ)言就可以很輕松地來(lái)編程，無(wú)論浮點(diǎn)數計算，還是跟梯形圖共用，都非常容易上手。

PLC的變化除了編程語(yǔ)言更簡(jiǎn)潔之外，還在于工業(yè)4.0帶動(dòng)下通信模式的改變。盡管PLC的通信系統可以通過(guò)ProfiNet、CC-Link、DeviceNet等組網(wǎng)構成更加復雜的控制系統，但與周邊的一些設備卻格格不入，比如條碼掃描器、RFID閱讀器、溫度傳感器、濕度傳感器、工業(yè)攝像機等。工業(yè)4.0的前提是數據采集，無(wú)論是企業(yè)車(chē)間現場(chǎng)的生產(chǎn)物資管理，還是車(chē)間現場(chǎng)的設備管理，其數據都需要融入到MES系統中去，這樣才能為企業(yè)的生產(chǎn)制造、倉儲、物流運輸、銷(xiāo)售管理、售后服務(wù)得以全面實(shí)現數字化管理提供了強大的硬件基礎。

因此，很多第三方企業(yè)與PLC廠(chǎng)商合作，為PLC控制器用戶(hù)提供整套的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，助力制造業(yè)廠(chǎng)家邁入“工業(yè)4.0”時(shí)代。也有PLC廠(chǎng)商直接推出自帶物聯(lián)網(wǎng)功能的PLC，通過(guò)內置的功能塊，直接實(shí)現數據接入，實(shí)現設備管理，維修工單管理、遠程售后、大數據分析等功能。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年4月刊