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    1968年，“PLC之父”Dick Morley與他的團(tuán)隊經(jīng)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的新紀(jì)元。

    2010年，距PLC誕生整整42年。

    42年間，PLC已成為實現(xiàn)工業(yè)控制的中堅力量。它的功能不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，體積卻越變越小，它對于工業(yè)控制技術(shù)的進(jìn)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(dǎo)了工控行業(yè)數(shù)十年，如今，它卻面臨著巨大的挑戰(zhàn)。甚至已經(jīng)有人開始懷疑PLC終有一天會被IPC等所替代。通過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。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(lǐng)域是一種很可靠，很實用，效率很高，耐用，價廉物美的工具。隨著計算機(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)自動化控制領(lǐng)域?qū)⑵鸬胶苡行У淖饔谩?rdquo;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(chǎn)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(yīng)新的市場發(fā)展，畢竟任何產(chǎn)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(chǎn)品市場。

    （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(jù)《Control Design》雜志的調(diào)查，2009年美國機(jī)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(guān)于嵌入式PLC似乎并無確切定義。有些人把交流變頻調(diào)速器或HMI（人機(jī)界面）或其他設(shè)備（如運(yùn)動控制器）內(nèi)嵌PLC的功能歸類于嵌入式PLC。

    如英國敏思咨詢公司（IMS Research）關(guān)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(nèi)外還有很多人把采用SoC嵌入式片上系統(tǒng)芯片和嵌入式實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)PLC功能，并能用IEC 61131-3的標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(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IsaGRAF V3.5編程環(huán)境支持5種PLC編程語言。國內(nèi)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(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(jī)界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標(biāo)的平臺，充分利用CASE（計算機(jī)輔助軟件工程）工具，結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，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)計算機(jī)學(xué)院的嚴(yán)義教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊。

    嵌入式自動生成技術(shù)與新型PLC的架構(gòu)    杭州電子科技大學(xué) 嚴(yán)義

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

    （1）嵌入式系統(tǒng)越來越多采用SoC，帶來深度嵌入設(shè)計，平臺化需要軟/硬件同步設(shè)計。

    （2）構(gòu)件化需要研究適應(yīng)嵌入式計算特征的構(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)件組合與驗證等系統(tǒng)構(gòu)造問題。

    （3）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)計算模型難以刻畫網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)一化語義以及多模型的互操作。

    （4）嵌入式系統(tǒng)規(guī)模越來越大，系統(tǒng)狀態(tài)與任務(wù)行為呈現(xiàn)較強(qiáng)的動態(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，帶來新的可調(diào)度性分析問題。

    在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)方面，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

    （1）智能化進(jìn)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(guān)鍵應(yīng)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(shè)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(yīng)非功能性的新型設(shè)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(shè)計是否滿足給定的時間規(guī)約。

    （3）嵌入式應(yīng)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(dāng)前軟件危機(jī)的一個途徑，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：

    （1）只有少量的軟件部件需要從頭開發(fā)，可縮短整個軟件產(chǎn)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(jīng)過檢驗的軟件部件，提高了整個軟件產(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。

    摘自《自動化博覽》2010年第八期