1968年，“PLC之父”Dick Morley與他的團隊經(jīng)過(guò)了一年多的鏖戰，制成了模塊化的數字式控制器，開(kāi)創(chuàng )了PLC的新紀元。

    2010年，距PLC誕生整整42年。

    42年間，PLC已成為實(shí)現工業(yè)控制的中堅力量。它的功能不斷完善，應用領(lǐng)域不斷擴大，體積卻越變越小，它對于工業(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，主導了工控行業(yè)數十年，如今，它卻面臨著(zhù)巨大的挑戰。甚至已經(jīng)有人開(kāi)始懷疑PLC終有一天會(huì )被IPC等所替代。通過(guò)筆者與一些最終用戶(hù)的交流，他們普遍認為PLC依然有著(zhù)很大的市場(chǎng)。上海百盛化工有限公司工程師費玉成說(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，價(jià)廉物美的工具。隨著(zhù)計算機技術(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)域將起到很有效的作用。”華北制藥股份有限公司白蛋白項目組電氣儀表主管周曉峰則表示：“PLC在中國市場(chǎng)還有一定的發(fā)展空間，畢竟它有著(zhù)極高的性?xún)r(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(zhù)它固有的優(yōu)勢，但面對客戶(hù)需求的不斷變化，PLC要想生存，就必須突破傳統模式，積極求新求變以適應新的市場(chǎng)發(fā)展，畢竟任何產(chǎn)品存在的根本都取決于用戶(hù)和市場(chǎng)的需求。而具有低成本優(yōu)勢的嵌入式PLC，正好能夠滿(mǎn)足這一需求，未來(lái)，智能化的嵌入式PLC勢必會(huì )更多地蠶食傳統PLC產(chǎn)品市場(chǎng)。

    （特別感謝上海百盛化工有限公司工程師費玉成和華北制藥股份有限公司白蛋白項目組電氣儀表主管周曉峰先生的參與）

    嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間     PLC Open 中國組織主席 彭瑜

    根據《Control Design》雜志的調查，2009年美國機械行業(yè)的PLC用戶(hù)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速器或HMI（人機界面）或其他設備（如運動(dòng)控制器）內嵌PLC的功能歸類(lèi)于嵌入式PLC。

    如英國敏思咨詢(xún)公司（IMS Research）關(guān)于2008年嵌入式PLC的市場(chǎng)報告就是如此界定的。與此同時(shí)，國內外還有很多人把采用SoC嵌入式片上系統芯片和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統實(shí)現PLC功能，并能用IEC 61131-3的標準編程語(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)展呈現多元化發(fā)展，國內外企業(yè)均有很好的表現。例如德國赫優(yōu)訊是一家以現場(chǎng)總線(xiàn)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。他們推出的將現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和PLC技術(shù)結合的netPLC很有特色。

再如Rabbit半導體公司的嵌入式PLC開(kāi)發(fā)套件就以其3000系列單板機為硬件基礎，配以基于IEC61131-3的IsaGRAF V3.5編程環(huán)境支持5種PLC編程語(yǔ)言。國內幾年前就有華中科技大學(xué)在EASY CORE 1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統軟件，作為硬件平臺，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與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用CASE（計算機輔助軟件工程）工具，結合各類(lèi)嵌入式芯片的開(kāi)發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專(zhuān)為機電設備開(kāi)發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的專(zhuān)用PLC。這方面的代表是杭州電子科技大學(xué)計算機學(xué)院的嚴義教授領(lǐng)銜的團隊。

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

    目前，嵌入式自動(dòng)生成技術(shù)面臨著(zhù)諸多挑戰。在嵌入式軟件設計技術(shù)方面，主要表現在以下幾個(gè)方面：

    （1）嵌入式系統越來(lái)越多采用SoC，帶來(lái)深度嵌入設計，平臺化需要軟/硬件同步設計。

    （2）構件化需要研究適應嵌入式計算特征的構件表達和組合，解決異構嵌入式構件的可組合性分析以及構件組合與驗證等系統構造問(wèn)題。

    （3）網(wǎng)絡(luò )化使嵌入式系統呈現開(kāi)發(fā)特性，多模式通信，多任務(wù)協(xié)同等使得傳統的并發(fā)計算模型難以刻畫(huà)網(wǎng)絡(luò )化嵌入式系統的行為。需要研究一種集成化計算模型。解決多計算模型的統一化語(yǔ)義以及多模型的互操作。

    （4）嵌入式系統規模越來(lái)越大，系統狀態(tài)與任務(wù)行為呈現較強的動(dòng)態(tài)性和演化性，靜態(tài)任務(wù)調度策略已不適應，系統行為難以預測，帶來(lái)新的可調度性分析問(wèn)題。

    在嵌入式系統設計技術(shù)方面，主要表現在以下幾方面：

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

    （2）關(guān)鍵應用的實(shí)時(shí)性、可靠性、保險性等多維可信特性成為系統非功能特性設計的重點(diǎn)，嵌入式系統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、容錯能力等非功能需求，提出了適應非功能性的新型設計模型與驗證方法。例如，如何有效地驗證嵌入式實(shí)時(shí)軟件設計是否滿(mǎn)足給定的時(shí)間規約。

    （3）嵌入式應用的普適化環(huán)境，對嵌入系統開(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。

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

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

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第八期