什么叫plc-什么是软plc-.docx

1、什么叫plc?什么是软plc?什么叫plc?这个问题，相信我答复的还不如在座的各 位专业，因为我之前不知道PLC,只是我从IT行业来到工控 行业，才知道原来在计算机领域还有一个PLCo那么，PLC 简单的来说，叫做可编程控制器。大家公认的是1969年DEC 公司创造了 PLC,大家知道PLC单任务循环，梯形图或者其 它几种语言的一个编程环境，PLC在全球应用非常广泛。为 什么PLC能风行工业界，这个问题也困扰了我好久，我是做 计算机出身的，工业界拿个计算机就能做控制，为什么一定 是要PLC?事实上是PLC之父，Dick Morley先生说过一句 很经典的话：PLC实际上是一个概念。因为PLC是

2、给工人现 场编程用的，没学过计算机的也可以用来编程，这个我认为 是PLC非常成功的一点，第二，像梯形图大家应该用的很多， 接近电气图，学习也比拟容易，而且与底层硬件基本无关。 所以有人统计过，在欧洲70%-80%的控制器都是用PLC的模 式，所以，为什么PLC能风行工业界？就是刚刚唐总说的, 用户的体验很重要，PLC就是把计算机变成一个能让用户很 好体验的一个产品。去年7月H日，我们中科院计算所在*开了一次院士 大会，就是计算机把各个行业计算机化。其中让我来讲PLC, 当时*,联想，*的人都在场，大家一起来讨论这个问题。 后来得到的结论，1969年创造的PLC在思想和形态上，领先 了我们IT界

3、整整40年，因为工业界的人，绝大多数没有学 过计算机，所以当年做PLC的这些专家，就是让这些没学过 计算机的人也能编程，这就是PLC的成功之处。今天来看PLC 的成功，反而照应了互联网时代的概念，要让一件事成功， 就得让用户体验做到极佳。现在看来，我们的机械装备不仅仅是逻辑控制，包括机 器人，数控加工，纺织机械，造纸机械，还有非常复杂的运 动伺服，逻辑控制简单的开关是做不到的。所以，当代PLC 发生了一个华丽的转身，为什么是华丽转身呢？因为当代的 机械装备对控制系统的需求已经发生了本质的变化，第一要 求硬件平台的高度通用化，第二是可靠性，第三是标准化， 第四是软件模块化，第五平台具有一定的开放

4、性，第六是要 融合多种功能：PLC的功能，运动控制的功能，数据通信的 功能，都要能融合。PLC是一个与时俱进的产品，PLC当年 有先进的思想和理念，而且它的工作模式也决定了它的可靠 性比一般的计算机要可靠，所以当代的软PLC是融合了当代 的计算机软件和信息技术开展的最新成果，这是时代的产物, 就是把PLC的优势和计算机的最新成果做了一个真正的整合, 这就是软PLC。当今的软PLC的处理器平台，可以是手机的处理器，也 可以电脑处理器，甚至可以是中科院的龙芯。第二，当代新 型的PLC的I/O基本上都是通过现场总线，工业以太网来实 现的。第三，是集成开发平台，集成开发平台遵循国际上IEC 61131

5、-3的标准，而且必须用C或C+或高级语言来编程。 另外，还有一些根底的工业库，就是说，如果底下的这层是 工业计算机层的话，那么这个工业库的话就是面向行业的应 用，比方说，PLCOPEN组织，它们发布了很多关于运动控制 和PLC的一些技术标准，在这个根底之上，用户拿到这个软PLC平台之后，会在上面开发自己的行业库，以行业库和这 些根底做支撑的话，实际上最后才是面向自己产品的应用。 其实在PLC平台里，有一局部在当代已经实现了标准化。在 用户的行业库里，有的是客户自己开发的，有的是第三方的, 所以实际上当今的软PLC平台，第一把机械装备软件化，第 二，对于用户来讲，应用软PLC做它的机械装备，只需

6、关心 它的应用局部，底层的都已完全实现标准化。根底软硬件平台、实时操作系统、包括开发环境、根底 软件库、I/O通道，这些形成了软PLC的构造。大家有时机 去看一下德国倍福、库卡等等的控制器，完全是按照这样的 一个体系和架构来做的，只是不同厂家选择的操作系统、处 理器有差异，但是整个体系是一致的。当然在软PLC里，还 是英特尔的处理器优势更加明显，因为我们现在做的好多机 械装备都是高端装备，客户的需求是能否提供一个的整线的 解决方案，所以在这种情况下，对计算能力的要求非常高, 而且在很多设备里，有数控、有视觉，一般的处理器做不到 这么强的性能。X86的处理器做软PLC,现在在国际是这样 做的了，

7、为什么呢？因为硬件平台是可以多样化选择的，如 西门子，研华等买一个工控机，装个软件就可以。第三是操作系统，真正用在软PLC里的实时系统是比拟 多的，包括实时Linux系统,windows+实时补丁。实时操作 系统是软PLC的一个根底，实时操作系统的选择，考虑更多 的是实时性、开发的开放程度、费用问题。目前来讲，在国 际上比拟多的三个操作系统，实时Linux、windows、Vxworks, 像史陶比尔公司机器人用的是Windows,实际上在Linux、 windows的平台上，从理论上来讲，这两个操作系统实际上 不是实时操作系统，但是，它们两个操作系统打完补丁以后, 可以满足绝大多数的应用需求

8、，包括数控机床的需求都可以 满足的，只要精度要求不是特别的极端，都是可以做到的。 实时Linux,对于很多做装备的来说，有优越性，不要钱， 第二，Linux有个好处就是病毒少，有的客户抱怨，因为机 床是由windows系统插着运动控制卡，开机床的工人，用数 控界面来看电影，客户要求说陈博士，能不能换掉这个 windows系统？选择Linux软PLC,就解决了。第四，是工业以太网，对于现代的软PLC来讲，已经不 是插运动控制卡的年代了，所有的模块都是软件化，不需要 卡制式的了。全球各种工业以太网很多，如Prof inet EtherCAT等。实际上这两年EtherCAT开展的非常快，不是 说Et

9、herCAT的技术一定是最牛的，但是有一点，全球支持 它的用户数量是最多的，现在有2700个会员，I/O、伺服、 驱动、变频，你可以在全球选，当你用EtherCAT这个标准 的时候，你可以把全球的工控配件集成在一起，做成合适你 用的工控系统解决方案。实际上软PLC的体系架构，一个最基本的出发点，就是 机械架构软件化。为什么机械可以软件化，就是因为今天我 们的计算机计算性能已经很高了。软PLC软件开发高度标准 化，软件高度的模块化，模块可重用，配合广泛的工业实时 以太网的支持。对于软PLC来讲，到底给我们客户能带来什么？机械装备的客户面临的很多挑战，软PLC带来的第一大 优势就是，加快产品研发进

10、度，因为平台是标准化的，模块 是可重用的，也就是说之前写的软件，可以用在别的工程上。 客户说，做机械装备，他们的产品有100多种型号，产品长 的模样都差不多，但是，公司为每种型号都写了一次软件, 如果用软PLC的平台，帮客户把软件做成一个标准的模块, 变成一个模块参数可配置的模块。你面对不同的客户，不同 的需求，只要给模块改几个参数就可以了。以前开发一个软 件要3个月，现在3分钟就搞定，这就是当今的软PLC平台 高度的标准化以后，它给客户带来的就是加快研发的进度。 大家请看数控车床的数控系统，当你要给客户提供数控系统 的时候，把模块集合，这几个参数双击配置并连线，这个数 控系统就成了。系统集成

11、商研发了一条生产线，里面既有机器人，也有 自身研发的一些设备，事实上在软PLC里面，就是一个控制 器，就可以把所有的软件装在一个控制器里，所有的设备都 可以映射成PLC里的一个软件模块。那么，当你做一个生产 线只需要一个控制器的时候，比你有十个PLC的时候的可靠 性要高很多。很多客户也关心，我可不可以利用这个平台，实现它的 差异化，因为做机械装备行业互相抄的年代已经过去了，互 相抄只能是互相压价，互相压价的结果，只能导致大家都不 挣钱。其实很简单，当你使用软PLC作为控制平台的时候, 可以把诀窍写成软件打包在模块里，这样的话，你做出来的 软件是别人没有的，别人可以抄你的机械构造，但是抄不走 你

12、的软件。另外，软PLC可以实现很多智慧工厂的信息系统集成,PLCopen组织和opc组织现在已经形成一个严密的合作， PLCopen里通信技术组织是采用了 OPC UA的架构，OPC UA 是一个跨操作系统的一个通信协议，主要是面向智慧工厂的 信息化的集成形成的一个标准。另外，软PLC的计算能力很强，具有很丰富的网络化接 口。如果产品卖到全国各地可以通过远程的售后服务来解决。整个软PLC的技术体系包括了编程语言、运动控制，XML 数据交换、0PCUA通讯标准。对于很多企业来讲，智慧工厂 的根底信息平台架构，包括PLC平台，包括了信息化的平台， 包括了设备之间数据接口的技术标准。当你在做机械装备

13、的 时候，你可以参照这个架构来对我们的供给商提出要求。未来的制造业要的不是一台单机，要的是整体解决方案, 你的机械装备如果不具备信息化的接口或不具备信息化的 能力，那么在未来的竞争中是要被淘汰的，所以软PLC就是 为高端机械制造商定制的软件平台，充分满足了装备制造商 的四大需求，第一是可靠性，第二，快速响应市场，第三有 效的控制研发本钱，第四，实现装备的差异化。不要把PLC 当作一个简简单单的零配件来看，其实是一个公司的战略平 台，当你选择了一个战略平台的时候，你的机械装备未来发 展是可持续的，如果仅仅是当作一个零配件来看的话，实际 上最后害的是自己。例如，客户的智能涂装生产线的解决方 案，把

14、待加工的零部件随意的放到传输带上，希望有一个扫 描相机把零件的周边轮廓扫描出来，生成一个精到的轨迹， 对它的静外表开展喷涂，因为生产线没有工装，没有夹具， 所以这个必须通过视觉系统来完成。最早用的控制系统采用 的方案，它的生产线与逻辑开关量有关的控制是用PLC做的, 喷涂的环节是买了一台数控系统来完成的，视觉局部是买了 个工控机插了个运动控制卡，这个工程做了 7年，到现在为 止，还没有真正完全弄好，像这种大型生产线要跳出传统思 维,考虑软PLC的方案，后来给对方提供了 一个软PLC方案， 就是用一个控制器用EtherCAT把伺服轴、变频器、I/O连接， 然后，所有的机台都是用软件模块的方式，那

15、么，这样控制 器的数量大大的减少，然后，软件开发是一个统一的平台， 最后将机械装备变成软件模块组装起来。同时，利用软PLC 的信息化能力，还开发了一个简单的生产管理系统，也称为 MESO那么所以这个方案就是把所有的控制器变成软件装在 一个控制器里，全都变成软件模块，叫做AH-IN-ONE。而现 在它也就是整个体系，变成这个样子，非常简单。而且开发 起来也非常的方便，还有一个案例，这是我们一个客户的案 例，就是集成生产线的案例，它原来就是每台机器配了一组 PLC,有好多PLC组成的，那么它组成的电缆连接非常复杂， 每个PLC要单独编程。这个工程，客户做了以后，这个软件 上始终存在BUG,为什么呢

16、？因为他给多个plc编程的时候， PLC之间的协同是件很麻烦的事，所以后来我们给他改良了 一个方案，就是用这个软PLC这个方案把三个机台最后映射 成三个软件功能块，然后就很简单，用模块化的方法就实现 To最后整个电缆的连接数量少了 70%o所以最后它这台设 备还出口了几个国家，国外的这些客户就看了这个方案以后 就决定用这个EtherCAT、软PLC方案来做。最后，它就采用 现在我们提供的这个。所以，大家记住现在是个信息化的年 代。所以刚刚唐总说的信息化的年代，我们要有信息化的思 维，或是互联网的思维，其实软PLC也是这个时代，就是软 件和这个工控真正结合的一个产物，而且在这将来还能玩很 多的商业模式，所以我们唐总要帮我们把这个做出来，是不 是咱们可以分成，最后，我把PLC介绍完了。“我想说几句话。软PLC这个词出现在上世纪90年代 在美国兴起了 一股用PC机取代PLC的风浪。核心就是在PC 中运行PLC功能的软件，也就是软PLC的由来。当时提倡这 一技术方向的公司公开打出PLC死了的口号。如今过去了十 几二十年，PLC活得好好的，还有滋有味，而以PC为根底的 控制，在美国已找不到有代表性的企业。反而在欧