梯形語(yǔ)言：不說(shuō)再見(jiàn)

　　50年前，硬接線的繼電器邏輯被梯形語(yǔ)言替代，這種語(yǔ)言為熟悉繼電器邏輯的技術(shù)人員和工程人員帶來(lái)了便利，但是它也有其局限性，尤其是在過(guò)程控制及數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中。

　　IEC61131-3提供了對(duì)于工業(yè)控制器的另一種編程語(yǔ)言，但是梯形語(yǔ)言還是有其自身的優(yōu)勢(shì)，并且一直顯示著它獨(dú)一無(wú)二的魅力。雖然對(duì)于過(guò)程控制來(lái)說(shuō)，有連續(xù)功能圖示，結(jié)構(gòu)化的文本對(duì)于數(shù)據(jù)處理也是不錯(cuò)的，其他的IEC語(yǔ)言也有自己的優(yōu)點(diǎn)。但是梯形語(yǔ)言仍將是PLC編程語(yǔ)言的領(lǐng)導(dǎo)者。

　　供應(yīng)商及他們的客戶采購(gòu)內(nèi)置梯形語(yǔ)言邏輯編程的PLC，并使用此類的PLC控制大量的基礎(chǔ)設(shè)備。也有大量的工程師、技術(shù)員、電器工程師及維護(hù)工人傾向于梯形語(yǔ)言這種簡(jiǎn)單的編程技術(shù)。不論硬件如何發(fā)展，這種語(yǔ)言還會(huì)作為PLC的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)很久。

　　雖然梯形邏輯語(yǔ)言可以作為簡(jiǎn)單的機(jī)器控制的基石，但功能塊編程技術(shù)可以減少代碼數(shù)量，尤其是需要將PLC代碼融入統(tǒng)一編程環(huán)境的時(shí)候。

　　統(tǒng)一的編程環(huán)境

　　將PLC、運(yùn)動(dòng)控制及人機(jī)界面（HMI）的編程結(jié)合到一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境，是未來(lái)幾年的一種趨勢(shì)。將PLC和HMI集成在同一機(jī)架上可能會(huì)成為下一個(gè)趨勢(shì)，不管顯示器是包含在組件中還是作為外部選項(xiàng)。無(wú)論同樣的處理器還是集成到PLCI/O機(jī)架的HMI模塊，當(dāng)前的技術(shù)都能夠支持這兩種方式的組態(tài)。

　　有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的編程環(huán)境對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)是理想的，只要不是太復(fù)雜。這些模塊結(jié)合的好處包括減少學(xué)習(xí)周期和研發(fā)時(shí)間。但是，如果這個(gè)編程環(huán)境并不是設(shè)計(jì)合理，那么將會(huì)變得笨重的和不易操作。

　　擁有統(tǒng)一的編程環(huán)境的重要一步是確保設(shè)備之間可以共享同一個(gè)標(biāo)簽名數(shù)據(jù)庫(kù)。標(biāo)簽名是在程序和過(guò)程之間的重要連接。建立數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)耗時(shí)的工程，減少這些重復(fù)的任務(wù)會(huì)縮短整體研發(fā)時(shí)間并減少錯(cuò)誤幾率。

　　迎接無(wú)線的時(shí)代

　　在過(guò)去的幾十年特別是90年代早期，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了大量的不同的通訊網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。隨著時(shí)間的推移，這些不同的選擇逐漸剩下幾個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者。跟消費(fèi)類電子PC與其外設(shè)一樣，這種趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)，未來(lái)會(huì)聚焦于可以自我配置的即插即用方案。

　　其實(shí)并沒(méi)有必要去關(guān)注這些通訊技術(shù)是否能達(dá)到真正的實(shí)時(shí)，因?yàn)?a target="_blank">以太網(wǎng)和其他許多工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的原始速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于絕大多數(shù)應(yīng)用的需求的。

　　關(guān)于本地存儲(chǔ)設(shè)備和其他裝置的通用接口，USB雖可用，但是有其限制。USB是即插即用的，但是給USB集成硬件和軟件是需要設(shè)備供應(yīng)商額外投入的。正因如此，工業(yè)硬件供應(yīng)商的緩慢變化，如條碼識(shí)別器和電子稱等硬件供應(yīng)商在短期內(nèi)仍將采用RS232接口。

　　目前，高端PLC的通訊接口可以適應(yīng)多種協(xié)議。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著用戶需求的標(biāo)準(zhǔn)化，這種情況有望得到改觀，可能僅僅只有以太網(wǎng)和無(wú)線形式，或者再加上一種可能的選項(xiàng)工業(yè)藍(lán)牙。

　　這是一個(gè)無(wú)線的時(shí)代，但是，在我們看到商業(yè)和工業(yè)無(wú)線通訊協(xié)議的大融合之前，工業(yè)應(yīng)用確實(shí)需要在更廣范圍內(nèi)具有魯棒性的無(wú)線技術(shù)，并確保數(shù)據(jù)的完整性。

　　在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，我們也看到了進(jìn)步：從最新的Wi-Fi（802.11n），ZigBee（802.15.4）協(xié)議到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，網(wǎng)狀連接及藍(lán)牙和近場(chǎng)通訊的興起，但是目前這些并沒(méi)有成為執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的工廠底層適用的解決方案。未來(lái)在適合無(wú)線應(yīng)用的遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RTU），或者一些非關(guān)鍵的監(jiān)控應(yīng)用（不要求實(shí)時(shí)控制）中，或?qū)⒏鼜V泛地采用無(wú)線技術(shù)。

　　全集成工廠

　　在PLC的未來(lái)最引人注目的變化應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)或其他高層級(jí)系統(tǒng)與工廠層的集成。在過(guò)去，主要的一體化任務(wù)是提取機(jī)器和過(guò)程數(shù)據(jù)，并將之向上傳到那些高層級(jí)系統(tǒng)。未來(lái)，采用hooks和函數(shù)等的新技術(shù)將會(huì)簡(jiǎn)化這種集成。

　　鑒于此，控制器制造商在設(shè)計(jì)PLC解決方案時(shí)，需要更多地考慮用戶的需求。這種方案不僅僅用于控制，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫操作，并提供數(shù)據(jù)給需要的用戶。這可能包括提供通過(guò)瀏覽器或者移動(dòng)app提供數(shù)據(jù)的接入，或者包括接入數(shù)據(jù)庫(kù)的工具。

　　增強(qiáng)的通訊、提高的處理速度和更大的存儲(chǔ)容量賦予PLC管理自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的能力。這是PLC的自然發(fā)展趨勢(shì)。

　　雖然形式、用途和性能將會(huì)有大幅度的變化，但是在未來(lái)，PLC這個(gè)名詞依然會(huì)作為很多的工業(yè)自動(dòng)化控制器的名字延續(xù)下去。PLC的尺寸會(huì)持續(xù)減小，硬件的發(fā)展也將為PLC帶來(lái)新的特性和功能。軟件和通訊能力的提升，將賦予PLC這個(gè)悠久的名字一個(gè)全新的定位——工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)。