2011-6-29 16:27:20

北極星自動化網訊:1968年，“PLC之父”DICKMORLEY與他的團隊經過了一年多的鏖戰(zhàn)，制成了模塊化的數(shù)字式控制器，開創(chuàng)了PLC的新世紀。

2010年，距PLC誕生整整42年。

42年間，PLC成為實現(xiàn)工業(yè)控制的中堅力量。它的功能不斷完善，應用領域不斷擴大，體積卻越變越小，他對于工業(yè)控制技術的進步與社會發(fā)展所發(fā)揮的作用無可估量。PLC以它的高可靠性和易操作性，主導了工控行業(yè)數(shù)十年，如今，他卻面臨著巨大的挑戰(zhàn)。甚至已經有人開始懷疑PLC終有一天會被IPC所替代。通過筆者與一些最終用戶的交流，他們普遍認為PLC依然有著很大的市場。上海百盛化工有限公司工程師費玉成說道：“PLC在工業(yè)自動化控制領域是一種很可靠，很實用，效率很高，耐用，物美價廉的工具。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，傳感器的不斷智能化，PLC在今后三網合一的工業(yè)自動化控制領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在中國市場還有一定的發(fā)展空間，畢竟它有著極高的性價比，一些中小型企業(yè)采用PLC產品的可能性很高。”

PLC雖然有著它固有的優(yōu)勢，但面對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新的市場發(fā)展，畢竟任何產品存在的根本都取決于用戶和市場的需求。而具有低成本優(yōu)勢的嵌入式PLC，正好能夠滿足這一需求，未來，智能化的嵌入式PLC勢必會更多地蠶食傳統(tǒng)PLC產品市場。

嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間——彭瑜PLCOPEN中國組織主席

根據《ControlDesign》雜志的調查，2009年美國機械行業(yè)的PLC用戶占2/3，而PAC和PC控制加起來只占13%，嵌入式PLC僅占5％。這至少可以說明，嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間。但目前關于嵌入式PLC似乎并無確切定義。有些人把交流變頻調速器或HM工（人機界面）或其他設備（如運動控制器）內嵌PLC的功能歸類于嵌入式PLC。如英國敏思咨詢公司（IMSResearch）關于2008年嵌入式PLC的市場報告就是如此界定的。與此同時，國內外還有很多人把采用SoC嵌入式片上系統(tǒng)芯片和嵌入式實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)PLC功能，并能用IEC61131-3的標準編程語言編程的，叫做嵌入式PLC。這里談到的是后一種概念。

目前市場上的嵌入式PLC的發(fā)展呈現(xiàn)多元化發(fā)展，國內外企業(yè)均有很好的表現(xiàn)。例如德國赫優(yōu)訊是一家以現(xiàn)場總線技術和芯片、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)場總線技術和PLC技術結合的netPLC很有特色。再如Rabbit半導體公司的嵌入式PLC開發(fā)套件就以其3000系列單板機為硬件基礎，配以基于IEC61131-3的ISAGRAFV3.5編程環(huán)境支持5種PLC編程語言。國內幾年前就有華中科技大學在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，開發(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，結合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入／輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發(fā)客制化、具有ODM性質的專用PLC。這方面的代表是杭州電子科技大學計算機學院的嚴義教授領銜的團隊。

嵌入式自動生成技術與新型PLC的架構——嚴義杭州電子科技大學

目前，嵌入式自動生成技術面臨著諸多挑戰(zhàn)。在嵌入式軟件設計技術方面，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(l)嵌入式系統(tǒng)越來越多采用SOC,帶來深度嵌入設計，平臺化需要蜘硬件同步設計。

(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(tǒng)構造問題。（習網絡化使嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)開發(fā)特性，多模式通信，多任務協(xié)同等使得傳統(tǒng)的并發(fā)計算模型難以刻畫網絡化嵌入式系統(tǒng)的概。需要研究一種集成化計算模型言解決多計算模型的統(tǒng)一化語義以及多模型的互操作。

(3)嵌入式系統(tǒng)規(guī)模越來越大，系統(tǒng)狀態(tài)與任務行為呈現(xiàn)較強的動態(tài)性和演化性，靜態(tài)任務調度策略已不適應，系統(tǒng)行為難以預測，帶來新的可調度性分析問題。

在嵌入式系統(tǒng)設計技術方面，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

(l)智能化進一步加劇系統(tǒng)狀態(tài)的動態(tài)自主演化，增加了系統(tǒng)的正確性和完備性等驗證難度。

(2)關鍵應用的實時性、可靠性、保險性等多維可信特性成為系統(tǒng)非功能特性設計的重點，嵌入式系統(tǒng)同樣存在行為可信問題，功能的正確性與完備性＋時間約束、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時軟件設計是否滿足給定的時間規(guī)約。

(3)嵌入式應用的普適化環(huán)境，對嵌入系統(tǒng)開發(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途徑，基于構件的開發(fā)在傳統(tǒng)的軟件行業(yè)開始了大量的研究和應用，采用構件開發(fā)的主要好處如下：

(l)只有少量的軟件部件需要從頭開發(fā)，可縮短整個軟件產品的開發(fā)時間，同時降低開發(fā)成本。

(2)通過重用已有的經過檢驗的軟件部件，提高了整個軟件產品的質量。

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

OEM的軟件時代——宋華振貝加萊工業(yè)自動化（上海）有限公司