2011-6-29 16:27:20

北極星自動(dòng)化網(wǎng)訊: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！比A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PLCOPEN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netPLC很有特色。再如Rabbit半導(dǎo)體公司的嵌入式PLC開發(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(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)件的開發(fā)在傳統(tǒng)的軟件行業(yè)開始了大量的研究和應(yīng)用，采用構(gòu)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(gè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，同時(shí)降低開發(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