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智能制造對(duì)PLC功能的新要求

PLC作為設(shè)備和裝置的控制器，除了傳統(tǒng)的邏輯控制、順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、安全控制功能之外，還承擔(dān)著工業(yè)4.0和智能制造賦予的以下任務(wù)：

越來越多的傳感器被用來監(jiān)控環(huán)境、設(shè)備的健康狀態(tài)和生產(chǎn)過程的各類參數(shù)，這些工業(yè)大數(shù)據(jù)的有效采集，迫使PLC的I/O由集中安裝在機(jī)架上，必須轉(zhuǎn)型為分布式I/O。

各類智能部件普遍采用嵌入式PLC，或者微小型PLC，盡可能地在現(xiàn)場完成越來越復(fù)雜的控制任務(wù)。

應(yīng)用軟件編程的平臺(tái)化，進(jìn)一步發(fā)展工程設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化。

大幅提升無縫連通能力，相關(guān)的控制參數(shù)和設(shè)備的狀態(tài)可直接傳輸至上位的各個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，甚至送往云端。

概括而言，即滿足工業(yè)大數(shù)據(jù)采集的需求，就地實(shí)時(shí)自治控制，編程的自動(dòng)化和智能化，提升無縫的連通能力。

PLC系統(tǒng)作為工業(yè)控制主力軍的地位會(huì)不會(huì)因?yàn)檎谙破鸬牡谒拇喂I(yè)革命而被逐步替代呢？回答是否定的。同時(shí)，這也取決于PLC軟硬件技術(shù)能否快速的進(jìn)行適應(yīng)性的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。事實(shí)上，PLC的軟件技術(shù)以PLCopen為先導(dǎo)，一直在為滿足工業(yè)4.0和智能制造日益清晰的要求做準(zhǔn)備。圖1所表述的是PLCopen歷年來所開發(fā)的各種規(guī)范在工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型（RAMI4.0）相應(yīng)維度和層級(jí)中的位置，可以明顯地看到，PLCopen國際組織長期以來為提高自動(dòng)化效率所做的工作。

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PLC形式化分析中面臨的困難

（1）PLC缺乏編程語言
PLC編程屬于低級(jí)編程語言且編程語言眾多，語法語義晦澀，采用分層尋址，地址尋址復(fù)雜，存在隱式的類型數(shù)據(jù)，建模難度大，語言屬性易丟失。
（2）時(shí)間建模缺失
工業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求很高，因此對(duì)時(shí)間進(jìn)行建模極為重要，時(shí)間建模的對(duì)象應(yīng)包括定時(shí)器的累積時(shí)間、單條指令的運(yùn)行時(shí)間和執(zhí)行周期時(shí)間，由于定時(shí)器是跨循環(huán)周期的全局變量，建模時(shí)將時(shí)間考慮在內(nèi)會(huì)極大地提高建模的難度并增加檢測的時(shí)間，但不考慮時(shí)間就無法檢測出與時(shí)間相關(guān)的安全規(guī)約。
（3）物理環(huán)境建模缺失
工控系統(tǒng)與物理環(huán)境關(guān)系密切，工業(yè)控制器的輸入一般可以認(rèn)為是物理環(huán)境的輸出，輸出一般可以認(rèn)為是物理環(huán)境的輸入，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)回路，不考慮物理環(huán)境就無法地模擬出工業(yè)控制器的行為。
（4）狀態(tài)空間
PLC代碼包含的變量多，狀態(tài)空間大，對(duì)PLC代碼進(jìn)行建模分析是建立在狀態(tài)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)上的，如果直接進(jìn)行模型檢測會(huì)造成狀態(tài)空間的問題。

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PLC可以控制非modbus協(xié)議（OEM協(xié)議）的設(shè)備嗎？

控制某種通訊協(xié)議的設(shè)備，換句話講就是和設(shè)備基于某種通訊協(xié)議進(jìn)行通訊（數(shù)據(jù)交換、收發(fā)指令等）~
那么進(jìn)行通訊要同時(shí)滿足硬件和軟件的匹配條件，也就是硬件的接口類型和軟件的通訊報(bào)文格式。
早年modbus還不沒有那么高的使用率時(shí)，各家PLC廠商給串口支持的協(xié)議叫“自由口”，顧名思義就是根據(jù)通訊設(shè)備的報(bào)文格式需求，在PLC側(cè)靈活組態(tài)，任意調(diào)整報(bào)文格式。只不過后來由于modbus 用的比較多了，PLC廠家在編程軟件升級(jí)版本的時(shí)候，增加了他們的modbus函數(shù)庫。也就是說，在以前沒有modbus功能塊的時(shí)候，都是工程師自己根據(jù)modbus報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)編寫通訊語句的。
因此，只要目前該P(yáng)LC在端口的軟件組態(tài)上依舊自持“自由口”編程，而不是modbus的話，和非modbus協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通訊是沒問題的。

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