IEC61131-3的XML格式及其應用

      隨著IEC61131-3標準被廣泛接受，經濟競爭的環境日益嚴峻，而在工業控制軟件的開發成本和工程成本日益上升的形勢下，希望能在不同的軟件開發環境之間交換其程序、函數/功能塊庫和工程項目的需求越發高漲。考慮到編程僅僅是控制軟件完整應用開發套件的一個環節，為規范它與其他環節間的數據交換的接口，有必要提供為實現IEC61131-3編程的數據交換規范。通過為IEC61131-3規定一種XML的格式，倡導一種開發環境，使得在此基礎上構成統一的工程軟件平臺。

      利用PLCopen規范的XML格式，來實現不同軟件工具的數據交換：為統一的工程平臺實現不同控制功能的編程、組態提供基礎；為統一的工程平臺實現設計、調試、運行操作、維護各階段功能的前后銜接提供基礎；進行不同硬件平臺定義的I/O變量和內部變量直接的變換，為控制程序無障礙移植創造前提條件。包括文本化編程語言、圖形化編程語言、結構化編程語言、圖形信息、數據類型等信息，都可用XML的格式予以表達。

      舉例來說，由德國的汽車制造商Daimler發起，聯合了ABB、KUKA、RockwellAutomation、Siemens等工業企業以及一些軟件和服務商，成立了AutomationML（AutomationMarkupLanguage）組織，為的就是通過共同定義數字化工廠的一種中間格式——自動化標記語言AutomationML，并進行標準化。AutomationML標準是一種免費的開放標準，主要用于制造自動化，包括機器人和物流，但不局限于此。其創新主要在于：在一個單一的根格式（XML格式）下將許多重要工程方面所接受的標準綜合起來予以應用。

   

      IEC61131-3的OPCUA信息模型

      建立IEC61131-3的OPCUA信息模型的目的在于提高控制器和可視化裝置（人機界面）、上位信息系統之間通信的復用性。從長期應用的觀點看，將明顯提高工程流程的效率和顯著降低工程成本。設想當某個PLC項目中有許多控制平臺由不同的供應商提供，如果用一種可視化工具或MES/ERP，從這些控制平臺的外部來看，他們完全是一樣的。PLCopen之所以選擇OPCUA，是因為使用OPC的統一架構解決了如下問題：在監控層面如何發現與之通信的對象；如何使通信對象的數據、復雜數據和功能性是完全可利用的；如何使通信可靠、可執行，又與操作系統和編程語言無關；如何確保信息安全。

      在2009年德國紐倫堡SPS/IPC/Drives展會、2010年HMI展會以及2010年燈光和建筑展會上分別展出了由多個供應商采用OPC的IEC61131-3信息模型的實物演示。

   

      嵌入式PLC的發展趨勢與潛力

      根據《ControlDesign》雜志的調查，2009年美國機械行業的PLC用戶占2/3，PAC和PC控制合起來只占13%，而嵌入式PLC僅占5%。這可以說明，嵌入式PLC具有很大的發展空間。

      目前，嵌入式PLC的發展也呈現多元化，國內外均有良好表現：德國赫優訊推出的將現場總線技術和PLC技術結合的netPLC很有特色；

      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系統軟件，作為硬件平臺，開發了多模入通道的嵌入式PLC；還有一種發展路徑是以開發PLC與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用了CASE工具，結合各類嵌入式芯片的開發平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發客制化、具有ODM性質的專用PLC。
      嵌入式PLC在我國具有較廣闊的發展空間，首先在于它十分有利于發揮我國自動化行業發展的兩大特點：有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎，并擁有足夠的、性價比全球最優的設計開發隊伍。我們完全可以以最低的成本、較高的質量，并按客制化的要求設計、生產為機電設備配套的嵌入式PLC，來代替通用PLC。

      同時，嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機電設備的要求。嵌入式PLC完全基于嵌入式系統的技術基礎，拿來就可用。SoC芯片、嵌入式操作系統與符合IEC61131-3編程語言標準的編程環境等優勢，使得其在市場上很容易找到。

      在目前環境下開發通用PLC的技術不難突破，但搶占市場需要大量財力和人力資源投入。在市場已被為數不多的幾家大公司穩固瓜分的今天，走這樣的路線似乎事倍功半。我國小型PLC近年來也有可喜進步的實踐，也同樣證明了這一判斷。