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一、引言
　　長期以來，PLC始終戰(zhàn)斗在工業(yè)自動化控制行業(yè)的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因在于它能夠?yàn)樽詣踊刂茟?yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前自動化工業(yè)企業(yè)的需要。另一方面，PLC還必須依靠其它新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的襲擊，尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。PLC需要解決的問題依然是新技術(shù)的采用、通信技術(shù)、系統(tǒng)開放性和價格的降低。PLC技術(shù)發(fā)展的最終特點(diǎn)仍然是人們所爭論的焦點(diǎn)之一。大多數(shù)認(rèn)為，PLC將會繼續(xù)失去市場份額，然而，更有甚者認(rèn)為，在工業(yè)PC面前，PLC將會一步一步逐漸走向死亡。但其他人也相信，一些特殊工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域仍將會為PLC提供一定的市場份額。
二、開放和基于工業(yè)PC控制
　　PLC制造商已經(jīng)開始注視基于工業(yè)PC控制技術(shù)所帶來的強(qiáng)大沖擊。有專家甚至認(rèn)為，新商務(wù)活動所帶來的新技術(shù)和開放技術(shù)規(guī)范將會埋葬傳統(tǒng)PLC，雖然PLC制造商認(rèn)為在工業(yè)現(xiàn)場安裝有大量的PLC控制設(shè)備，但他們?nèi)匀恍枰?lián)合工控軟件開發(fā)公司，以便開發(fā)他們自己基于工業(yè)PC的過程控制軟件。誠然，幾年前在工業(yè)現(xiàn)場明顯存在著新舊PLC混合使用的情況，工業(yè)用戶不得不同時學(xué)習(xí)相關(guān)的新舊知識，甚至彼此借鑒學(xué)習(xí)。大多數(shù)PLC制造商為工業(yè)用戶僅僅提供了軟邏輯和一種操作平臺的選擇。
在高端應(yīng)用方面，很難進(jìn)一步區(qū)分PLC控制系統(tǒng)和工業(yè)PC控制系統(tǒng)之間的差異，因?yàn)檫@兩者均采用了同樣類型的微處理器和內(nèi)存芯片。很形象地打個比喻，如果你忘掉工業(yè)PC和PLC這些詞語字面上的含義，那么在箱子里所能夠觀察到的恰恰是一些基本計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，我們更多觀察到的卻是那些基本技術(shù)的復(fù)雜化和混合體，這些技術(shù)被有效地組合到控制系統(tǒng)中去。
　　另外，開放控制的原因一方面是系統(tǒng)功能集成的需要，另一方面是由于一些工業(yè)用戶對功能過分苛求所致。如果能夠給予高度的重視，就能夠獲得更多的基本技術(shù)知識。PLC制造商專注于系統(tǒng)功能化，而工業(yè)用戶則專注于系統(tǒng)應(yīng)用。我們可以看到，將來的發(fā)展趨勢是將更多的功能進(jìn)一步集成到一個控制箱內(nèi)。因而像順序控制和過程控制這樣的事件將會采用功能化方式進(jìn)行處理，其它像運(yùn)動控制也能夠共享到相同的控制結(jié)構(gòu)體系。
我們相信，PLC技術(shù)將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移。尤其是基于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)?；诠I(yè)PC的控制系統(tǒng)在靈活性方面比傳統(tǒng)PLC具有截然不同的優(yōu)勢，還具有其它優(yōu)點(diǎn)，如能夠縮短系統(tǒng)投放到市場的時間周期;降低系統(tǒng)投資費(fèi)用;提高從工廠底層到企業(yè)辦公自動化的數(shù)據(jù)信息流動等。
　　仍然還有一些問題在于，工業(yè)用戶不太完全相信開放式控制系統(tǒng)所帶來的好處。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，他們開始逐漸淡化這些思想觀念。工業(yè)用戶正在平衡采用新技術(shù)所存在的風(fēng)險和給他們的商務(wù)活動所帶來的收益，以便為今后的決策提供有效的保障。工業(yè)PC技術(shù)提供了所有種類的功能，能夠增強(qiáng)PLC功能特性，包括內(nèi)藏視頻和內(nèi)藏高速浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器。盡管Microsoft公司沒有進(jìn)一步提升該項(xiàng)功能特性的計(jì)劃，但新的Windows CE 3.0完全能夠更好地滿足過程控制的需要。
(1) Siemens公司公布了新的基于開放式控制系統(tǒng)的軟件產(chǎn)品
　　不久前，Siemens公司公布了一套新的基于開放式控制系統(tǒng)的軟件產(chǎn)品，即3.0版本的SIMATIC WinAC (Windows 自動化中心)。WinAC是基于Windows NT與SIMATIC S7 PLC兼容的適合于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)解決方案。WinAC 3.0提供了具有較高集成度的Profibus現(xiàn)場總線局域網(wǎng)連接性能，以及遠(yuǎn)程程序設(shè)計(jì)。此外，為現(xiàn)場控制設(shè)備本地化集成還提供了一種新的DeviceNet I/O設(shè)備驅(qū)動程序，用于連接所安裝的DeviceNet I/O設(shè)備。
(2) Steeplechase軟件公司推出了支持硬實(shí)時過程控制的嵌入式Windows NT操作系統(tǒng)接口部件
　　Steeplechase軟件公司也已經(jīng)推出了一套支持硬實(shí)時過程控制的嵌入式Windows NT操作系統(tǒng)接口部件。該部件進(jìn)一步結(jié)合了Steeplechase公司采用SBS技術(shù)并運(yùn)行于Windows NT環(huán)境的工業(yè)Compact PC的硬實(shí)時控制軟件。現(xiàn)在，Steeplechase公司的可視化邏輯控制器已經(jīng)升級到5.0版本。該控制器適合于Windows NT 4.0和Windows 2000兩種操作系統(tǒng)，它的實(shí)時引擎能夠直接與普通的Ethernet和TCP/IP集成在一起。5.0版本的控制器利用了一種增強(qiáng)型OPC服務(wù)器驅(qū)動程序，因而比以前的版本具有更快的運(yùn)行速度。其它一些特點(diǎn)還包括新的OI網(wǎng)絡(luò)特性，以及還能夠讓工業(yè)用戶自己設(shè)計(jì)出豐富多彩的動態(tài)圖形畫面等。
(3) Transysoft公司最近推出了新版本的ISaGRAF系列工業(yè)控制組態(tài)軟件包
　　Transysoft公司最近推出了新版本的ISaGRAF系列工業(yè)控制組態(tài)軟件包，即ISaGRAF PRO，它是基于IEC 61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)，并獨(dú)立于任何硬件平臺的軟邏輯自動化控制軟件包。在一個網(wǎng)絡(luò)化過程控制系統(tǒng)環(huán)境中，該軟件包能夠應(yīng)用于多種組態(tài)和分布式控制系統(tǒng)的開發(fā)，它包含了一套開發(fā)工具、應(yīng)用程序工作平臺、以及相應(yīng)的“虛擬機(jī)器”運(yùn)行時目標(biāo)。該運(yùn)行時目標(biāo)能夠運(yùn)行于各種各樣的硬件平臺。
(4) CTC自動化工程公司已經(jīng)發(fā)布了一套新的控制軟件包
　　CTC自動化工程公司已經(jīng)發(fā)布了一套新的控制軟件包MachineLogic PCLC(工業(yè)PC邏輯控制器)，該軟件可以讓工業(yè)PC扮演PLC，而且還仍然保持著工業(yè)PC的功能特性。該軟件能夠完成一臺PLC所確定的控制任務(wù)，并且與程序執(zhí)行時間一樣快，均在1ms以內(nèi)。還能夠同時處理多任務(wù)工作，但不能同時超過16個控制任務(wù)。一種具有優(yōu)先級和多任務(wù)處理內(nèi)核的機(jī)制保持著對每一件控制任務(wù)的跟蹤，確?？刂迫蝿?wù)能夠取得最高的優(yōu)先權(quán)。該軟件能夠運(yùn)行全部五種IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)語言和PID控制程序，支持兩種類型的I/O控制設(shè)備。一種是像Profibus和DeviceNet等這樣的現(xiàn)場總線I/O設(shè)備;另一種是像ISA和PC/104這樣的工業(yè)PC I/O模板。另外，還提供了對控制系統(tǒng)的在線編輯組態(tài)功能。程序可以在Windows 95/98和Windows NT下開發(fā)并運(yùn)行，但程序也能夠在RTXDOS下執(zhí)行。
(5) SoftPLC公司提供了一種工控軟件產(chǎn)品
　　SoftPLC公司也提供了一種工控軟件產(chǎn)品Tealware，有人非常形象地把這種軟件產(chǎn)品稱作為穿著工業(yè)PC衣服的PLC。那些安裝在支架上的控制系統(tǒng)已經(jīng)有了小型PLC的形狀系數(shù)，但SoftPLC公司的控制軟件已經(jīng)被嵌入到CPU之中。Tealware軟件能夠滿足各種類型工業(yè)用戶的需要，從小型、單機(jī)系統(tǒng)到大型、分散多控制工作站應(yīng)用。其特點(diǎn)包括全系列I/O模件，內(nèi)藏Ethernet和工業(yè)串行通信接口。
　　最近，Tealware軟件已經(jīng)升級到2.3版本。其中，控制軟件提供了事實(shí)上無限梯形圖邏輯控制步序，同時允許超過百萬字的數(shù)據(jù)表;許多OI/SCADA應(yīng)用接口;內(nèi)藏Java引擎和FTP服務(wù)器用于遠(yuǎn)程維護(hù)與管理;支持用戶自己編寫的C、C++、Java程序和設(shè)備驅(qū)動程序;適合于嵌入式Web服務(wù)器的應(yīng)用;程序設(shè)計(jì)的在線運(yùn)行模式;堅(jiān)固的I/O模件支持能力和許多其它標(biāo)準(zhǔn)PLC功能;可以運(yùn)行所輸入的，或者是經(jīng)過轉(zhuǎn)換的A-B公司的PLC-5、PLC-2/PLC、PLC-3和SLC-500程序。
三、Ethernet擴(kuò)展與進(jìn)一步容納Web技術(shù)
　　當(dāng)前，在所有過程控制領(lǐng)域，最大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展。PLC也不例外，現(xiàn)在，越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供Ethernet接口部件。在最近的幾年間，我們已經(jīng)看到，發(fā)展比現(xiàn)有普通小快靈PLC更加強(qiáng)大的PLC是一種趨勢。Ethernet將會成為PLC的通信標(biāo)準(zhǔn)嗎？也許最終結(jié)果是這樣的，但現(xiàn)在還為時尚早。對于在PLC上提供Ethernet接口將能夠解決所有通信問題，人們普遍存在誤解。Ethernet僅僅定義了OSI參考模型底部的幾層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，如果上層協(xié)議相互之間不兼容，那么仍然不可能進(jìn)行相互之間的通信處理。打個比方，一個不懂英語的中國人與一個不懂漢語的美國人之間是不能夠通過電話進(jìn)行對話一樣。因此，協(xié)議就是設(shè)備之間相互通信的語言。
　　向Ethernet靠近的一個目的在于通過Internet能夠連接到所希望的任何地方。實(shí)際上，在一些意想不到地方，Web服務(wù)器正在顯露出其應(yīng)有的威力。幾年前，有一些PLC系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)藏了Web服務(wù)器，這無疑又為PLC系統(tǒng)增加了更多的特點(diǎn)。
3.1 眾多生產(chǎn)廠商推出具有Ethernet擴(kuò)展功能新產(chǎn)品
(1) Schneider公司已經(jīng)成為了先驅(qū)之一
　　在將PLC連接到Ethernet和Web上提供技術(shù)支持方面，Schneider公司已經(jīng)成為了先驅(qū)之一。最近，該公司推出了一種運(yùn)行于Premium PLC平臺的新型快速Ethernet(100Mbps)模件。該模件為PLC能夠連接到TCP/IP Ethernet提供了全雙工自適應(yīng)10/100Mbps的連接速度，現(xiàn)場過程控制器之間可以共享實(shí)時數(shù)據(jù)信息，自動掃描Momentum I/O模件和其它任何基于Modbus通信協(xié)議的現(xiàn)場控制設(shè)備，采用一個嵌入式Web服務(wù)器提供HTML通信服務(wù)，同時提供了SNMP用于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信管理。在一次展覽會上，Schneider公司還向工業(yè)用戶展示了他們有關(guān)透明工廠的觀念。
另外，Schneider公司最近還推出了基于Modicon公司Momentum M1E系列處理器的適配器，該適配器提供了標(biāo)準(zhǔn)IEC程序控制性能，進(jìn)一步為e-制造提供了完美的解決方案。該適配器還提供了將智能化I/O系統(tǒng)和其它現(xiàn)場過程控制設(shè)備連接到Internet和Ethernet的能力，現(xiàn)場過程控制設(shè)備包括所有功能化實(shí)時過程控制器。
(2) Rockwell自動化公司在其PLC產(chǎn)品中提供了Ethernet接口
　　幾年前，Rockwell自動化公司也在其PLC產(chǎn)品中提供了Ethernet接口，而且正在堅(jiān)定不移地穩(wěn)步提高Ethernet的功能特性。該公司最近已經(jīng)公布了一種柔性I/O模件解決方案，這種柔性I/O模件利用非專利版本的Ethernet技術(shù)能夠提供實(shí)時過程控制性能。AB公司提供的1756型 ControlLogix I/O也是基于標(biāo)準(zhǔn)Ethernet TCP/IP和UDP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的組件。其應(yīng)用層使用了一種開放式、面向?qū)ο蟆⒒谏a(chǎn)者/消費(fèi)者技術(shù)。這種技術(shù)在ControlNet、DeviceNet和FF現(xiàn)場總線H1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中也能夠找到。
(3) IDEC公司已經(jīng)推出了Ethernet通信接口模件
　　同樣，其它許多公司也已經(jīng)推出了Ethernet通信接口模件。例如，來自于IDEC公司的OpenNet PLC控制器所提供的通信接口實(shí)現(xiàn)了與DeviceNet、LonWorks和InterBus等現(xiàn)場總線設(shè)備的兼容。該控制器利用一個InterBus遠(yuǎn)程I/O主卡件能夠處理不超過480點(diǎn)本地和512點(diǎn)遠(yuǎn)程數(shù)字量I/O。
(4) Sierra公司所提供了8051型工業(yè)通信橋路
Sierra公司所提供的8051型工業(yè)通信橋路能夠讓彼此之間互不兼容的PLC、DCS、RTU和SCADA系統(tǒng)很好地集成在一起。這種工業(yè)通信橋路通過RS-232、RS-422、RS-485、或者Ethernet通信鏈路實(shí)現(xiàn)了高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。該橋路控制器同時提供8個RS-232串行通信接口，2個RS-485/RS-422隔離串行通信接口，2個10BaseT Ethernet接口，以及一個用于冗余熱備份橋路的連接器。
(5) ProSoft公司推出多制造商提供接口套裝組件
　　來自于ProSoft公司的多制造商接口套裝組件為AB公司的PLC、SLC、ControlLogix和FLEX I/O(包括1771、1746、1765和1794)平臺提供了串行通信能力。每一個模件包含了一個80386處理器，并同時嵌入有DOS操作系統(tǒng)，因而，可以被看作是具有I/O能力的工業(yè)PC，另外，該控制器同樣具有“A>”磁盤操作提示符，以及Autoexec.bat和Config.sys文件。應(yīng)用程序可以是從簡單的ASCII通信到復(fù)雜的32位控制算法。
(6) Giddings & Lewis為運(yùn)動控制方面的產(chǎn)品增加了Ethernet TCP/IP接口
　　通常從事運(yùn)動控制方面研究的公司Giddings & Lewis也為其PiC(可編程工業(yè)控制)和MMC(機(jī)械與運(yùn)動控制)系列應(yīng)用于運(yùn)動控制方面的產(chǎn)品增加了Ethernet TCP/IP接口。這些單元部件提供了可以連接到工廠內(nèi)部Intranet和Internet的能力，允許現(xiàn)場過程控制器之間共享數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)場過程控制器與工業(yè)PC之間通常采用OPC服務(wù)器設(shè)備驅(qū)動程序來連接實(shí)時數(shù)據(jù)信息，利用Ethernet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和Web技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程文件傳輸、程序設(shè)計(jì)和系統(tǒng)維護(hù)。
　　現(xiàn)在，越來越多的企業(yè)正在計(jì)劃將其所有自動化控制設(shè)備逐步連接到企業(yè)范圍內(nèi)的信息系統(tǒng)中去。對于工業(yè)用戶來講，也許他們已經(jīng)注意到有關(guān)Ethernet for Control系列控制解決方案，Ethernet for Control技術(shù)更加依賴于Ethernet和Internet。幾乎所有PLC供應(yīng)商在其部分系列化產(chǎn)品中均提供了Ethernet連接特性，而且有些公司已經(jīng)確定將Web服務(wù)器徹底嵌入到他們的設(shè)備內(nèi)部，以便充分展現(xiàn)PLC的性能特點(diǎn)。利用PLC的Web連接特性，使得工業(yè)用戶不但可以從任何地方監(jiān)控控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，而且還可以像利用系統(tǒng)手冊一樣獲取所需要的任何數(shù)據(jù)信息。
3.2 網(wǎng)絡(luò)安全性
　　當(dāng)然，如果工業(yè)用戶正在著手將其控制系統(tǒng)連接到Internet，因此必須為此設(shè)置安全的信息發(fā)布地址。另外，為了防止黑客進(jìn)入到控制系統(tǒng)中去，還必須安裝一套安全性能較好的防火墻軟件。
(1) SoftPLC公司在網(wǎng)絡(luò)安全性方面積極投入
　　SoftPLC公司在網(wǎng)絡(luò)安全性方面投入了極大的熱情和興趣，他們將一個具有實(shí)時和確定性的Java虛擬機(jī)器嵌入到過程控制器中去。Java使其不僅僅能夠運(yùn)行基于Web的ActiveX控件對象，同樣也能夠運(yùn)行Servlets。Servlets是一個運(yùn)行于Web服務(wù)器的Java程序，并且與Web服務(wù)器任務(wù)高度集成在一起，能夠提供動態(tài)Web頁面內(nèi)容。Servlets程序代碼清晰可見、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、模件化，開發(fā)起來是非常令人驚奇的簡單明了，Servlets也提供了數(shù)據(jù)信息安全性能，允許進(jìn)一步限制實(shí)時數(shù)據(jù)信息，如僅僅是所選定工業(yè)用戶，或者是所選定的注冊數(shù)據(jù)信息。如果過程控制器被有效地連接到Internet，那么安全性對其是非常的重要。
(2) 解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓的方案是采用冗余
　　黑客的入侵還不是唯一的煩惱，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓，我們首先需要干什么呢？黑客入侵的解決方案是采用冗余。在過程控制器中采用冗余IP地址、冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、冗余通信電纜，以及熱備份等方式，當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時能夠很好地為過程控制系統(tǒng)提供服務(wù)。
3.3 PLC供應(yīng)商在產(chǎn)品的開發(fā)中不斷地改進(jìn)和提高通信性能
　　許多PLC供應(yīng)商在其產(chǎn)品的開發(fā)中仍然繼續(xù)不斷地改進(jìn)和提高通信性能，其開發(fā)方向主要面向于Ethernet技術(shù)和基于Web技術(shù)的連接性能產(chǎn)品。
(1) Omron公司在它的產(chǎn)品中提供了全部Ethernet連接能力
　　Omron公司在它的產(chǎn)品中提供了全部Ethernet連接能力，借助于TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其產(chǎn)品完全適合于所有Ethernet技術(shù)規(guī)范。另外，該公司最近還發(fā)布了幾個新的基于Profibus DP產(chǎn)品。在CS1控制器平臺上，提供了一個的主單元部件允許建立在Profibus DP網(wǎng)絡(luò)上所有過程控制器設(shè)備在該平臺上的運(yùn)行特性。同時還提供了一套新的Sycon-DP組態(tài)工具軟件包，允許工業(yè)用戶很容易就能夠進(jìn)行過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的委托管理，此外，一種新的多I/O終端可以作為Profibus DP從部件，所組成的通信單元提供了一個接口用于連接一個或者更多的I/O模件單元。與該公司的C200H系列PLC還能夠很好地結(jié)合在一起工作。
(2) Rockwell在其產(chǎn)品中專門提供對Ethernet連接性能的支持
　　Rockwell自動化公司在其產(chǎn)品中也積極增加了對Ethernet連接性能的支持，包括專門提供用于ControlLogix的EtherNet/IP、FLEX I/O、MicroLogix和PanelView系列產(chǎn)品。類似產(chǎn)品還有ProcessLogix、PLC和SLC 500過程控制器系列。通過進(jìn)一步改進(jìn)和提高，其產(chǎn)品能夠同時支持隱式和顯式兩種數(shù)據(jù)信息的傳輸，借助于隱式數(shù)據(jù)信息傳輸方式，其數(shù)據(jù)字段僅僅只包含了實(shí)時I/O數(shù)據(jù)信息。
　　在ControlLogix EtherNet/IP陣容中包含了一個EtherNet/IP橋路模件、一個EtherNet/IP通信接口模件、RSLinx軟件包和一個EtherNet/IP接口收發(fā)器。FLEX I/O網(wǎng)絡(luò)接口模件適合于EtherNet/IP，包括一個10/100Mbps EtherNet/IP雙絞線適配器和一個10/100Mbps EtherNet/IP光纖適配器。第一套MicroLogix產(chǎn)品適合于EtherNet/IP，對于MicroLogix、CompactLogix、SLC 500過程控制器和其它利用DF1協(xié)議的過程控制設(shè)備，支持顯式數(shù)據(jù)信息傳輸方式的是1761-NET-ENI Ethernet接口。
(3) Automationdirect.com公司推出了一種新的Ethernet遠(yuǎn)程主(H2-ERM)模件
　　AutomationDirect公司為其D2-240和D2-250型PLC推出了一種新的Ethernet遠(yuǎn)程主(H2-ERM)模件。這種新模件通過高速Ethernet鏈路可以將本地CPU基本單元連接到遠(yuǎn)程從I/O子系統(tǒng)。每個模件能夠支持16個附加的DL205模件單元、16個終結(jié)器I/O子系統(tǒng)、4個全擴(kuò)展DL405子系統(tǒng)，或者三種類型中任何之間的混合體。使用5類UTP電纜連接的子系統(tǒng)內(nèi)部之間不能超過100m。采用中繼器可以對傳輸距離和節(jié)點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，若采用光纖傳輸介質(zhì)其距離能夠達(dá)到2000m。
(4) Advantech公司最近推出了連接到Interne的新產(chǎn)品
　　Advantech公司最近推出了Web-Link 2040/SDA產(chǎn)品，該產(chǎn)品嵌入了Web服務(wù)器軟件，通過它可以將任何機(jī)器、過程控制器和智能傳感器與基于Web技術(shù)的HMI-SCADA軟件一起連接到Internet或者Intranet。該產(chǎn)品還可以允許工業(yè)用戶從全球范圍內(nèi)的任何地方通過Internet安全訪問實(shí)時數(shù)據(jù)信息，以便監(jiān)視和控制任何現(xiàn)場過程設(shè)備或者系統(tǒng)。此外，通過該公司的Advantech Studio套裝軟件可以讓工業(yè)用戶在任何時候、任何地方就能夠?qū)⑺瓿傻膶?shí)時動態(tài)圖形畫面、趨勢記錄、報警記錄、報表和配方轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器。
(5) Newport公司推出了Web服務(wù)器模件
　　另外一種來自Newport公司的Web服務(wù)器模件是iServer，該模件有可能實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有的PLC和其它控制設(shè)備連接到Internet。這種DIN架裝式模件單元允許不超過32個具有串行通信接口的控制設(shè)備連接到Ethernet和Internet，擔(dān)當(dāng)一種Web服務(wù)器和與RS-232、RS-422和RS-485兼容的一種Ethernet串行橋路。
(6) Rockwell公司針對ControlNet公布了新版本
　　并非所有PLC通信性能的改善都是針對Ethernet或者Internet的。不久前，Rockwell公司就針對ControlNet公布了新版本并適用于A-B公司的PLC-5C現(xiàn)場控制器和SLC 500適配器模件。1747-ACN15和1747-ACNR15適配器模件為SLC (1746) I/O所提供的確定性和非確定性網(wǎng)絡(luò)連接特性現(xiàn)在與其PLC-5C現(xiàn)場控制器完全兼容。
(7) Moeller電子公司開始轉(zhuǎn)向開放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
　　Moeller電子公司先前一直采用了具有自主版權(quán)的通信協(xié)議，而現(xiàn)在也已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向開放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。他們所推出的被叫做XI/ON的新一代I/O結(jié)構(gòu)體系將成為其PLC開發(fā)完整的一部分。利用該結(jié)構(gòu)體系可以進(jìn)行片段和模塊式的設(shè)計(jì)工作，它所集成的網(wǎng)關(guān)允許連接到Ethernet、Profibus DP、DeviceNet、CANOpen以及更多的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
(8) PLC相關(guān)通信性能的增強(qiáng)還充分體現(xiàn)在軟件方面
　　PLC相關(guān)通信性能的增強(qiáng)除體現(xiàn)在硬件方面以外，還充分體現(xiàn)在軟件方面。例如，KEPware公司為其KEPserverEX系列產(chǎn)品推出了新一代32位ControlLogix Ethernet OPC服務(wù)器驅(qū)動程序。該OPC驅(qū)動程序軟件改善了OPC和DDE客戶與A-B公司ControlLogix現(xiàn)場控制器之間的速度和連通性。它還提供了一套靈活的人機(jī)界面。它可以自由利用A-B公司OPC服務(wù)器套件，還包括PLC5/ SLC505 Ethernet驅(qū)動程序。它也進(jìn)一步優(yōu)化了1756 ENET接口和改善了通信性能，并支持該公司的自動化標(biāo)識符數(shù)據(jù)庫等特點(diǎn)。
四、過程控制應(yīng)用
　　面對傳統(tǒng)工業(yè)過程控制市場所存在的巨大競爭壓力，許多PLC供應(yīng)商正在開始主動轉(zhuǎn)移他們所服務(wù)的過程控制應(yīng)用領(lǐng)域，而且必須放棄傳統(tǒng)PLC應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)的一些市場份額。
(1) Siemens公司陸續(xù)推出了基于過程控制的PLC新產(chǎn)品
　　經(jīng)過較短時間的努力開發(fā)，Siemens公司便陸續(xù)推出了基于過程控制的PLC產(chǎn)品，1990年以前就推出了SIMATIC PCS產(chǎn)品，而在1997年便將產(chǎn)品提升到了PCS 7。這種開發(fā)工作一直要持續(xù)到Siemens公司滿意為止，但隨著各種各樣新技術(shù)的不斷誕生和發(fā)展，因而所有開發(fā)工作將是不會停止的。盡管離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用都使用了同樣的硬件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可能還需要額外增加一些特殊模件，但它們之間始終存在著一些不同的差異。只要將不同類型的應(yīng)用軟件裝入到同樣的系統(tǒng)之中，就能夠完成不同的過程控制應(yīng)用。
(2) Schneider自動化公司推出分布式系統(tǒng)中的PLC
　　任何PLC供應(yīng)商未必都會在其各自生產(chǎn)的系列化產(chǎn)品中努力嘗試接納DCS供應(yīng)商。相反，他們將會繼續(xù)全神貫注于批量和混合型過程控制的研究開發(fā)。作為一個很好的例子，Schneider自動化公司正好給我們帶來了其QPC(Quantum Process Control)產(chǎn)品，在過程控制領(lǐng)域能夠使得一個控制系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)完全目標(biāo)化。QPC利用一套網(wǎng)絡(luò)化分布式PLC系統(tǒng)來完成過程控制應(yīng)用。QPC完全基于Quantum PLC和Momentum I/O操作平臺，能夠從單個Quantum PLC逐步延伸到分布式系統(tǒng)中去，并且也能夠全部與Ethernet、Internet和TCP/IP技術(shù)完全集成在一起。
(3) Rockwell公司計(jì)劃進(jìn)一步增強(qiáng)多功能控制器的過程控制產(chǎn)品
　　Rockwell公司計(jì)劃進(jìn)一步增強(qiáng)A-B公司ControlLogix多功能控制器的過程控制性能，同時增加一套冗余解決方案和流量儀表模件。其1756-CFM可組態(tài)流量儀表模件將提供支持二通道0-120kHz范圍內(nèi)頻率輸入的能力，可以接受大多數(shù)渦輪或者質(zhì)量流量儀表信號的輸入。在6.0版本的RSLogix 5000中，將同時提供功能模塊圖表(FBD)和過程控制指令表兩種編程方式。其ControlLogix平臺也同時集成了RSView可視化HMI軟件部件。在ControlLogix中，ActiveX面板顯示控件與過程控制指令表一起工作，并在RSView的基礎(chǔ)之上為過程控制應(yīng)用提供完美的畫面顯示。另外，其RS系列批量控制應(yīng)用也提供了集成化S88批量處理能力。
(4) Toshiba公司發(fā)布了其V系列集成化過程控制器
　　Toshiba公司發(fā)布了其V系列集成化過程控制器，該控制器能夠進(jìn)一步結(jié)合PLC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。其主要特點(diǎn)包括，為所有三種操作平臺模式提供了一套公共的組態(tài)工程師工具包;為任何順序控制器、回路控制器和計(jì)算機(jī)模件的結(jié)合提供了一種公共的底板總線結(jié)構(gòu)體系;為全局過程變量和Windows NT 4.0提供了公共的標(biāo)識符數(shù)據(jù)庫;還提供了一套公共基于Ethernet的LAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該控制器程序設(shè)計(jì)語言兼容于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)。其Web連接性能有助于工業(yè)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)、發(fā)現(xiàn)并修理故障等工程化活動。
(5) Siemens公司的PCS 7已經(jīng)升級到5.0版本
　　Siemens公司的PCS 7過程控制系統(tǒng)最初是基于SIMATIC S7-400型PLC，最近已經(jīng)升級到5.0版本。其最大的特點(diǎn)之一就是具有柔性分布式服務(wù)器/多客戶結(jié)構(gòu)體系，完美地結(jié)合了開放式總線結(jié)構(gòu)?；赑rofibus和HART現(xiàn)場總線的通信協(xié)議廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場控制設(shè)備的集成;Profibus現(xiàn)場總線、工業(yè)Ethernet、TCP/IP用于系統(tǒng)總線;Ethernet TCP/IP和快速Ethernet用于終端總線和企業(yè)集成的連接。
(6) Rockwell公司也推出了增強(qiáng)型ProcessLogix分散型控制系統(tǒng)
　　Rockwell公司也推出了增強(qiáng)型ProcessLogix分散型控制系統(tǒng)。隨后，又公布了其FlexLogix分散型控制系統(tǒng)，其中內(nèi)藏有5430型FlexLogix控制器和現(xiàn)有的Flex I/O控制設(shè)備產(chǎn)品。5430型控制器與A-B公司的ControlLogix多功能控制器使用了Rockwell公司相同的過程控制軟件包RSLogix 5000。
　　Rockwell公司的ControlLogix 5550多功能控制器為滿足運(yùn)動控制的需要已經(jīng)增加了三種新指令，同時也增加了兩種新的坐標(biāo)類型。通過允許RSLinx軟件用一個請求命令能夠接收全部標(biāo)識符數(shù)據(jù)列表的方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量得到了極大提高。另外，OI工具現(xiàn)在具備了圖形化接口，允許對趨勢圖表和柱狀圖的數(shù)值進(jìn)行監(jiān)控，大大增加了一個系統(tǒng)的瀏覽工具。
(7) Watlow Anafaze公司推出具有處理48個PID回路和48路數(shù)字量I/O點(diǎn)的新產(chǎn)品
　　在Watlow Anafaze公司推出的PPC-2000混合型溫度控制器中，將多回路PID控制功能和可編程邏輯控制功能集成在同樣的過程控制軟件包內(nèi)，具有處理48個PID回路和48路數(shù)字量I/O點(diǎn)的能力。
(8) Moore公司推出了專門為過程控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品
　　Moore公司推出了專門為過程控制領(lǐng)域設(shè)計(jì)基于Internet技術(shù)的控制系統(tǒng)Procidia。該系統(tǒng)通過Internet和企業(yè)內(nèi)部Intranet，利用基于工業(yè)PC HMI和OPC服務(wù)器的自組態(tài)方式進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程操作與控制。
(9) VMIC公司推出了基于工業(yè)PC的控制器
　　VMIC公司又為我們帶來了基于工業(yè)PC的控制器VMIPC-8400，該控制器同時嵌入了相應(yīng)的IOWorks過程控制軟件包。VMIPC-8400依附于IEC 61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)，非常適合于連續(xù)過程控制和PLC應(yīng)用的需要。
五、冗余特性
　　在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，每年對具有更高可靠性系統(tǒng)產(chǎn)品的需求都在逐年增加。其中絕大多數(shù)是受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動所產(chǎn)生的。工廠停機(jī)損失所帶來的代價是極其昂貴的，而且所造成的生產(chǎn)成本也會隨之增加。
(1) SoftPLC公司已經(jīng)推出一種冗余系統(tǒng)解決方案
　　PLC在安全停機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)有了很長一段時間。也許Triconex和Pilz公司能夠?yàn)槲覀兲峁┰S多這方面應(yīng)用的見解，但其它PLC供應(yīng)商也正在瞄準(zhǔn)這一應(yīng)用領(lǐng)域的前景，同時也使得一些PLC硬件供應(yīng)商感到非常棘手。SoftPLC公司已經(jīng)推出一種冗余系統(tǒng)解決方案來滿足這一應(yīng)用需求，而且在實(shí)際工程也得到了應(yīng)用。其應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)告訴我們，主要秘訣在于對硬件和獨(dú)特I/O結(jié)構(gòu)體系的仔細(xì)選擇，并且它們也尋找到一些適合于該領(lǐng)域應(yīng)用的總線系統(tǒng)以及其它不匹配的東西。
(2) Rockwell公司正好推出了系列安全型過程控制器
　　其它個別著名的PLC供應(yīng)商在安全和冗余性應(yīng)用方面新近提供了相應(yīng)的產(chǎn)品。Rockwell公司正好推出了Guard PLC200和2000系列安全型過程控制器，并與其現(xiàn)有的PLC系統(tǒng)一起為全部自動化系統(tǒng)提供監(jiān)控和調(diào)節(jié)的安全性操作。該過程控制器內(nèi)藏冗余的CPU系統(tǒng)，利用內(nèi)部測試電路檢查I/O模件的運(yùn)行狀況，而不是直接使用冗余的I/O模件。系統(tǒng)遵循IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)安全技術(shù)規(guī)范，并同時得到了TüV產(chǎn)品服務(wù)機(jī)構(gòu)的一致認(rèn)證，完全能夠應(yīng)用于具有SIL 3級安全等級要求的自動化過程控制應(yīng)用。
Rockwell在其ControlLogix平臺也為工業(yè)用戶增加了冗余性選擇。一種新的軟件部件適合于1757-SRM系統(tǒng)冗余模件，以便做出適當(dāng)?shù)倪x擇。使用RSLogix 5000程序設(shè)計(jì)軟件與其它一些模件一起組成冗余系統(tǒng)，并可以使用像供電電源、機(jī)箱和ControlNet橋路等標(biāo)準(zhǔn)部件。
(3) Schneider自動控制公司為工業(yè)用戶提供了熱備份方案選擇
　　Schneider自動控制公司為工業(yè)用戶在臨界應(yīng)用方面提供了一種Quantum系列熱備份方案選擇。當(dāng)類似數(shù)據(jù)信息通過Quantum系列遠(yuǎn)程I/O處理器時，它所連接的主處理器和數(shù)據(jù)信息需要通過來回式的校驗(yàn)鏈路檢查以及處理器本身的過濾。熱備份處理器能夠監(jiān)控Modbus TCP/IP、 Modbus+和Modbus通信接口的地址，所以對于客戶計(jì)算機(jī)通信其控制傳輸器是顯式傳輸?shù)摹?br>(4) Triconex公司公布了新版本Trident triple模件冗余控制器
　　Triconex公司不久前便公布了其一系列新產(chǎn)品。其中一種是能夠應(yīng)用于不超過450個測點(diǎn)的小型應(yīng)用系統(tǒng)的新版本Trident triple模件冗余控制器，其特點(diǎn)除包括一個模擬量輸出模件、一個脈沖量輸入模件和一個增強(qiáng)型通信功能模件以外，還包括現(xiàn)成的模擬量輸入、數(shù)字量輸入/輸出，以及固態(tài)繼電器輸出模件。另外，該控制器還完全兼容于OPC連接技術(shù)規(guī)范，同時得到了TüV Rheinland組織機(jī)構(gòu)的鑒定并符合SIL 3級安全要求，也符合DIN AK 6級安裝技術(shù)規(guī)范。
該公司另外推出了一種新版本的TRICON 2003 PLC產(chǎn)品，其主要特點(diǎn)是數(shù)字處理器的處理速度比原來的版本要快出兩倍以上。與以前的版本相比，TRICON 2003 PLC同樣兼容于OPC連接技術(shù)規(guī)范。
(5) Siemens公司及時推出具有自動保安裝置的版本
　　Siemens公司已經(jīng)開始積極主動介入這一應(yīng)用領(lǐng)域，并及時推出了SIMATIC S7-400F產(chǎn)品，該產(chǎn)品屬于其高端S7-400 PLC的一個具有自動保安裝置版本，主要目的是為安全停機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它能夠滿足IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)所制定SIL 3安全等級的運(yùn)行要求。如果有臨界應(yīng)用情形發(fā)生，控制器能夠進(jìn)入到用戶定義安全狀態(tài)，以便按照預(yù)定的順序執(zhí)行停機(jī)程序，隨后就可以向工業(yè)用戶提供診斷數(shù)據(jù)信息報告。系統(tǒng)程序由SIMATIC STEP 7通用開發(fā)環(huán)境來完成，該開發(fā)環(huán)境并為工業(yè)用戶提供了程序模塊庫和安全功能模塊。
(6) GE Fanuc公司去年就已經(jīng)推出了熱備份冗余軟件
　　GE Fanuc公司去年就已經(jīng)推出了型號為Max-ON的熱備份冗余軟件，該軟件被應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)系列90-30 PLC系統(tǒng)，通過Genius LAN通信網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程I/O彼此之間可以進(jìn)行通信。軟件由即插即用型子程序組成，以便進(jìn)一步完成諸如變量同步、冗余I/O總線控制、程序等價測試、主CPU的挑選以及高級診斷等一系列任務(wù)。
六、運(yùn)動控制
　　PLC在運(yùn)動控制領(lǐng)域的應(yīng)用也已經(jīng)有很長一段時間了，而且還保持了很好的增長趨勢。結(jié)合機(jī)械和運(yùn)動控制方面的內(nèi)容，Giddings & Lewis公司為我們提供了基于工業(yè)PC的MMC(機(jī)械與運(yùn)動控制)軟件產(chǎn)品PiCPro for Windows，該軟件兼容于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的梯形邏輯圖和功能模塊圖表程序設(shè)計(jì)方式，該軟件內(nèi)藏于半長尺寸的PCI總線模件中，當(dāng)宿主工業(yè)PC停機(jī)以后，該模件單元能夠繼續(xù)運(yùn)行操作。其特點(diǎn)包括不超過32個軸向的模擬量控制或者SERCOS伺服系統(tǒng)控制，具備運(yùn)動控制性能，內(nèi)藏OPC服務(wù)器驅(qū)動程序，電子郵件和文件傳輸器，以及為DeviceNet或者Profibus所提供的通信接口，另外還提供了標(biāo)準(zhǔn)Internet和intranet訪問工具。(待續(xù))

參考文獻(xiàn)
[1] 汪仁智. XML和OPC將為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)集成提供新途徑[J]. 世界儀表與自動化,2001,(11).
作者簡介
汪仁智(1964-) 高級工程師 1987年畢業(yè)于中南工程學(xué)院電氣自動化專業(yè)，長期從事工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究和應(yīng)用。目前任重慶工業(yè)自動化儀表研究所環(huán)保工程公司常務(wù)副總經(jīng)理，應(yīng)用側(cè)重于城市生活污水和工業(yè)污水處理自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研究和應(yīng)用。
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