什么叫PLC？這個(gè)問題，相信我回答的還不如在座的各位專業(yè)，因?yàn)槲抑安恢繮LC，只是我從IT行業(yè)來到工控行業(yè)，才知道原來在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域還有一個(gè)PLC。那么，PLC簡單的來說，叫做可編程控制器。大家公認(rèn)的是1969年DEC公司發(fā)明了PLC，大家知道PLC單任務(wù)循環(huán)，梯形圖或者其它幾種語言的一個(gè)編程環(huán)境，PLC在全球應(yīng)用非常廣泛。為什么PLC能風(fēng)靡工業(yè)界，這個(gè)問題也困擾了我好久，我是做計(jì)算機(jī)出身的，工業(yè)界拿個(gè)計(jì)算機(jī)就能做控制，為什么一定是要PLC？事實(shí)上是PLC之父，DickMorley先生說過一句很經(jīng)典的話：PLC實(shí)際上是一個(gè)概念。因?yàn)镻LC是給工人現(xiàn)場編程用的，沒學(xué)過計(jì)算機(jī)的也可以用來編程，這個(gè)我認(rèn)為是PLC非常成功的一點(diǎn)，第二，像梯形圖大家應(yīng)該用的很多，接近電氣圖，學(xué)習(xí)也比較容易，而且與底層硬件基本無關(guān)。所以有人統(tǒng)計(jì)過，在歐洲70%-80%的控制器都是用PLC的模式，所以，為什么PLC能風(fēng)靡工業(yè)界？就是剛才唐總說的，用戶的體驗(yàn)很重要，PLC就是把計(jì)算機(jī)變成一個(gè)能讓用戶很好體驗(yàn)的一個(gè)產(chǎn)品。

    去年7月11日，我們中科院計(jì)算所在濟(jì)寧開了一次院士大會(huì)，就是計(jì)算機(jī)把各個(gè)行業(yè)計(jì)算機(jī)化。其中讓我來講PLC，當(dāng)時(shí)阿里巴巴，聯(lián)想，華為的人都在場，大家一起來討論這個(gè)問題。后來得到的結(jié)論，1969年發(fā)明的PLC在思想和形態(tài)上，領(lǐng)先了我們IT界整整40年，因?yàn)楣I(yè)界的人，絕大多數(shù)沒有學(xué)過計(jì)算機(jī)，所以當(dāng)年做PLC的這些專家，就是讓這些沒學(xué)過計(jì)算機(jī)的人也能編程，這就是PLC的成功之處。今天來看PLC的成功，反而呼應(yīng)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的概念，要讓一件事成功，就得讓用戶體驗(yàn)做到極佳。

    現(xiàn)在看來，我們的機(jī)械裝備不僅僅是邏輯控制，包括機(jī)器人，數(shù)控加工，紡織機(jī)械，造紙機(jī)械，還有非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)伺服，邏輯控制簡單的開關(guān)是做不到的。所以，當(dāng)代PLC發(fā)生了一個(gè)華麗的轉(zhuǎn)身，為什么是華麗轉(zhuǎn)身呢？因?yàn)楫?dāng)代的機(jī)械裝備對(duì)控制系統(tǒng)的需求已經(jīng)發(fā)生了本質(zhì)的變化，第一要求硬件平臺(tái)的高度通用化，第二是可靠性，第三是標(biāo)準(zhǔn)化，第四是軟件模塊化，第五平臺(tái)具有一定的開放性，第六是要融合多種功能：PLC的功能，運(yùn)動(dòng)控制的功能，數(shù)據(jù)通信的功能，都要能融合。PLC是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的產(chǎn)品，PLC當(dāng)年有先進(jìn)的思想和理念，而且它的工作模式也決定了它的可靠性比一般的計(jì)算機(jī)要可靠，所以當(dāng)代的軟PLC是融合了當(dāng)代的計(jì)算機(jī)軟件和信息技術(shù)發(fā)展的最新成果，這是時(shí)代的產(chǎn)物，就是把PLC的優(yōu)勢(shì)和計(jì)算機(jī)的最新成果做了一個(gè)真正的整合，這就是軟PLC。

    當(dāng)今的軟PLC的處理器平臺(tái)，可以是手機(jī)的處理器，也可以電腦處理器，甚至可以是中科院的龍芯。第二，當(dāng)代新型的PLC的I/O基本上都是通過現(xiàn)場總線，工業(yè)以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的。第三，是集成開發(fā)平臺(tái)，集成開發(fā)平臺(tái)遵循國際上IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)，而且必須用C或C++或高級(jí)語言來編程。另外，還有一些基礎(chǔ)的工業(yè)庫，就是說，如果底下的這層是工業(yè)計(jì)算機(jī)層的話，那么這個(gè)工業(yè)庫的話就是面向行業(yè)的應(yīng)用，比如說，PLCOPEN組織，它們發(fā)布了很多關(guān)于運(yùn)動(dòng)控制和PLC的一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，用戶拿到這個(gè)軟PLC平臺(tái)之后，會(huì)在上面開發(fā)自己的行業(yè)庫，以行業(yè)庫和這些基礎(chǔ)做支撐的話，實(shí)際上最后才是面向自己產(chǎn)品的應(yīng)用。其實(shí)在PLC平臺(tái)里，有一部分在當(dāng)代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。在用戶的行業(yè)庫里，有的是客戶自己開發(fā)的，有的是第三方的，所以實(shí)際上當(dāng)今的軟PLC平臺(tái)，第一把機(jī)械裝備軟件化，第二，對(duì)于用戶來講，應(yīng)用軟PLC做它的機(jī)械裝備，只需關(guān)心它的應(yīng)用部分，底層的都已完全實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

    基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、包括開發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)軟件庫、I/O通道，這些形成了軟PLC的結(jié)構(gòu)。大家有機(jī)會(huì)去看一下德國倍福、庫卡等等的控制器，完全是按照這樣的一個(gè)體系和架構(gòu)來做的，只是不同廠家選擇的操作系統(tǒng)、處理器有差異，但是整個(gè)體系是一致的。當(dāng)然在軟PLC里，還是英特爾的處理器優(yōu)勢(shì)更加明顯，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在做的好多機(jī)械裝備都是高端裝備，客戶的需求是能否提供一個(gè)的整線的解決方案，所以在這種情況下，對(duì)計(jì)算能力的要求非常高，而且在很多設(shè)備里，有數(shù)控、有視覺，一般的處理器做不到這么強(qiáng)的性能。X86的處理器做軟PLC，現(xiàn)在在國際是這樣做的了，為什么呢？因?yàn)橛布脚_(tái)是可以多樣化選擇的，如西門子，研華等買一個(gè)工控機(jī)，裝個(gè)軟件就可以。

    第三是操作系統(tǒng)，真正用在軟PLC里的實(shí)時(shí)系統(tǒng)是比較多的，包括實(shí)時(shí)Linux系統(tǒng)，windows+實(shí)時(shí)補(bǔ)丁。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是軟PLC的一個(gè)基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇，考慮更多的是實(shí)時(shí)性、開發(fā)的開放程度、費(fèi)用問題。目前來講，在國際上比較多的三個(gè)操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)Linux、windows、Vxworks,像史陶比爾公司機(jī)器人用的是Windows，實(shí)際上在Linux、windows的平臺(tái)上，從理論上來講，這兩個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)際上不是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但是，它們兩個(gè)操作系統(tǒng)打完補(bǔ)丁以后，可以滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用需求，包括數(shù)控機(jī)床的需求都可以滿足的，只要精度要求不是特別的極端，都是可以做到的。實(shí)時(shí)Linux，對(duì)于很多做裝備的來說，有優(yōu)越性，不要錢，第二，Linux有個(gè)好處就是病毒少，有的客戶抱怨，因?yàn)闄C(jī)床是由windows系統(tǒng)插著運(yùn)動(dòng)控制卡，開機(jī)床的工人，用數(shù)控界面來看電影，客戶要求說陳博士，能不能換掉這個(gè)windows系統(tǒng)？選擇Linux軟PLC，就解決了。

    第四，是工業(yè)以太網(wǎng)，對(duì)于現(xiàn)代的軟PLC來講，已經(jīng)不是插運(yùn)動(dòng)控制卡的年代了，所有的模塊都是軟件化，不需要卡制式的了。全球各種工業(yè)以太網(wǎng)很多，如Profinet、EtherCAT等。實(shí)際上這兩年EtherCAT發(fā)展的非常快，不是說EtherCAT的技術(shù)一定是最牛的，但是有一點(diǎn)，全球支持它的用戶數(shù)量是最多的，現(xiàn)在有2700個(gè)會(huì)員，I/O、伺服、驅(qū)動(dòng)、變頻，你可以在全球選，當(dāng)你用EtherCAT這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，你可以把全球的工控配件集成在一起，做成合適你用的工控系統(tǒng)解決方案。

    實(shí)際上軟PLC的體系架構(gòu)，一個(gè)最基本的出發(fā)點(diǎn)，就是機(jī)械架構(gòu)軟件化。為什么機(jī)械可以軟件化，就是因?yàn)榻裉煳覀兊挠?jì)算機(jī)計(jì)算性能已經(jīng)很高了。軟PLC軟件開發(fā)高度標(biāo)準(zhǔn)化，軟件高度的模塊化，模塊可重用，配合廣泛的工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的支持。

    對(duì)于軟PLC來講，到底給我們客戶能帶來什么？

    機(jī)械裝備的客戶面臨的很多挑戰(zhàn)，軟PLC帶來的第一大優(yōu)勢(shì)就是，加快產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，因?yàn)槠脚_(tái)是標(biāo)準(zhǔn)化的，模塊是可重用的，也就是說之前寫的軟件，可以用在別的項(xiàng)目上。客戶說，做機(jī)械裝備，他們的產(chǎn)品有100多種型號(hào)，產(chǎn)品長的模樣都差不多，但是，公司為每種型號(hào)都寫了一次軟件，如果用軟PLC的平臺(tái)，幫客戶把軟件做成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊，變成一個(gè)模塊參數(shù)可配置的模塊。你面對(duì)不同的客戶，不同的需求，只要給模塊改幾個(gè)參數(shù)就可以了。以前開發(fā)一個(gè)軟件要3個(gè)月，現(xiàn)在3分鐘就搞定，這就是當(dāng)今的軟PLC平臺(tái)高度的標(biāo)準(zhǔn)化以后，它給客戶帶來的就是加快研發(fā)的進(jìn)度。大家請(qǐng)看數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)你要給客戶提供數(shù)控系統(tǒng)的時(shí)候，把模塊集合，這幾個(gè)參數(shù)雙擊配置并連線，這個(gè)數(shù)控系統(tǒng)就成了。

    系統(tǒng)集成商研發(fā)了一條生產(chǎn)線，里面既有機(jī)器人，也有自身研發(fā)的一些設(shè)備，事實(shí)上在軟PLC里面，就是一個(gè)控制器，就可以把所有的軟件裝在一個(gè)控制器里，所有的設(shè)備都可以映射成PLC里的一個(gè)軟件模塊。那么，當(dāng)你做一個(gè)生產(chǎn)線只需要一個(gè)控制器的時(shí)候，比你有十個(gè)PLC的時(shí)候的可靠性要高很多。

    很多客戶也關(guān)心，我可不可以利用這個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)它的差異化，因?yàn)樽鰴C(jī)械裝備行業(yè)互相抄的年代已經(jīng)過去了，互相抄只能是互相壓價(jià)，互相壓價(jià)的結(jié)果，只能導(dǎo)致大家都不掙錢。其實(shí)很簡單，當(dāng)你使用軟PLC作為控制平臺(tái)的時(shí)候，可以把訣竅寫成軟件打包在模塊里，這樣的話，你做出來的軟件是別人沒有的，別人可以抄你的機(jī)械結(jié)構(gòu)，但是抄不走你的軟件。

    另外，軟PLC可以實(shí)現(xiàn)很多智慧工廠的信息系統(tǒng)集成，PLCopen組織和OPC組織現(xiàn)在已經(jīng)形成一個(gè)緊密的合作，PLCopen里通信技術(shù)組織是采用了OPCUA的架構(gòu)，OPCUA是一個(gè)跨操作系統(tǒng)的一個(gè)通信協(xié)議，主要是面向智慧工廠的信息化的集成形成的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

    另外，軟PLC的計(jì)算能力很強(qiáng)，具有很豐富的網(wǎng)絡(luò)化接口。如果產(chǎn)品賣到全國各地可以通過遠(yuǎn)程的售后服務(wù)來解決。

    整個(gè)軟PLC的技術(shù)體系包括了編程語言、運(yùn)動(dòng)控制，XML數(shù)據(jù)交換、OPCUA通訊標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于很多企業(yè)來講，智慧工廠的基礎(chǔ)信息平臺(tái)架構(gòu)，包括PLC平臺(tái)，包括了信息化的平臺(tái)，包括了設(shè)備之間數(shù)據(jù)接口的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)你在做機(jī)械裝備的時(shí)候，你可以參照這個(gè)架構(gòu)來對(duì)我們的供應(yīng)商提出要求。

    未來的制造業(yè)要的不是一臺(tái)單機(jī)，要的是整體解決方案，你的機(jī)械裝備如果不具備信息化的接口或不具備信息化的能力，那么在未來的競爭中是要被淘汰的，所以軟PLC就是為高端機(jī)械制造商定制的軟件平臺(tái)，充分滿足了裝備制造商的四大需求，第一是可靠性，第二，快速響應(yīng)市場，第三有效的控制研發(fā)成本，第四，實(shí)現(xiàn)裝備的差異化。不要把PLC當(dāng)作一個(gè)簡簡單單的零配件來看，其實(shí)是一個(gè)公司的戰(zhàn)略平臺(tái)，當(dāng)你選擇了一個(gè)戰(zhàn)略平臺(tái)的時(shí)候，你的機(jī)械裝備未來發(fā)展是可持續(xù)的，如果僅僅是當(dāng)作一個(gè)零配件來看的話，實(shí)際上最后害的是自己。例如，客戶的智能涂裝生產(chǎn)線的解決方案，把待加工的零部件隨意的放到傳輸帶上，希望有一個(gè)掃描相機(jī)把零件的周邊輪廓掃描出來，生成一個(gè)精到的軌跡，對(duì)它的靜表面進(jìn)行噴涂，因?yàn)樯a(chǎn)線沒有工裝，沒有夾具，所以這個(gè)必須通過視覺系統(tǒng)來完成。最早用的控制系統(tǒng)采用的方案，它的生產(chǎn)線與邏輯開關(guān)量有關(guān)的控制是用PLC做的，噴涂的環(huán)節(jié)是買了一臺(tái)數(shù)控系統(tǒng)來完成的，視覺部分是買了個(gè)工控機(jī)插了個(gè)運(yùn)動(dòng)控制卡，這個(gè)項(xiàng)目做了7年，到現(xiàn)在為止，還沒有真正完全弄好，像這種大型生產(chǎn)線要跳出傳統(tǒng)思維，考慮軟PLC的方案，后來給對(duì)方提供了一個(gè)軟PLC方案，就是用一個(gè)控制器用EtherCAT把伺服軸、變頻器、I/O連接，然后，所有的機(jī)臺(tái)都是用軟件模塊的方式，那么，這樣控制器的數(shù)量大大的減少，然后，軟件開發(fā)是一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，最后將機(jī)械裝備變成軟件模塊組裝起來。同時(shí)，利用軟PLC的信息化能力，還開發(fā)了一個(gè)簡單的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，也稱為MES。那么所以這個(gè)方案就是把所有的控制器變成軟件裝在一個(gè)控制器里，全都變成軟件模塊，叫做All-IN-ONE。而現(xiàn)在它也就是整個(gè)體系，變成這個(gè)樣子，非常簡單。而且開發(fā)起來也非常的方便，還有一個(gè)案例，這是我們一個(gè)客戶的案例，就是集成生產(chǎn)線的案例，它原來就是每臺(tái)機(jī)器配了一組PLC，有好多PLC組成的，那么它組成的電纜連接非常復(fù)雜，每個(gè)PLC要單獨(dú)編程。這個(gè)項(xiàng)目，客戶做了以后，這個(gè)軟件上始終存在BUG，為什么呢？因?yàn)樗o多個(gè)PLC編程的時(shí)候，PLC之間的協(xié)同是件很麻煩的事，所以后來我們給他改進(jìn)了一個(gè)方案，就是用這個(gè)軟PLC這個(gè)方案把三個(gè)機(jī)臺(tái)最后映射成三個(gè)軟件功能塊，然后就很簡單，用模塊化的方法就實(shí)現(xiàn)了。最后整個(gè)電纜的連接數(shù)量少了70%。所以最后它這臺(tái)設(shè)備還出口了幾個(gè)國家，國外的這些客戶就看了這個(gè)方案以后就決定用這個(gè)EtherCAT、軟PLC方案來做。最后，它就采用現(xiàn)在我們提供的這個(gè)。所以，大家記住現(xiàn)在是個(gè)信息化的年代。所以剛才唐總說的信息化的年代，我們要有信息化的思維，或是互聯(lián)網(wǎng)的思維，其實(shí)軟PLC也是這個(gè)時(shí)代，就是軟件和這個(gè)工控真正結(jié)合的一個(gè)產(chǎn)物，而且在這將來還能玩很多的商業(yè)模式，所以我們唐總要幫我們把這個(gè)做出來，是不是咱們可以分成，最后，我把PLC介紹完了。

    “我想說幾句話。軟PLC這個(gè)詞出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代在美國興起了一股用PC機(jī)取代PLC的風(fēng)浪。核心就是在PC中運(yùn)行PLC功能的軟件，也就是軟PLC的由來。當(dāng)時(shí)提倡這一技術(shù)方向的公司公開打出PLC死了的口號(hào)。如今過去了十幾二十年，PLC活得好好的，還有滋有味，而以PC為基礎(chǔ)的控制，在美國已找不到有代表性的企業(yè)。反而在歐洲出現(xiàn)了倍福、貝加萊這些在全球都有影響的以PC技術(shù)開發(fā)工控系統(tǒng)的優(yōu)秀公司。他們的產(chǎn)品仍然被人叫做PLC，不過充分發(fā)揮了PC強(qiáng)大的運(yùn)算功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了經(jīng)典PLC的功能。從形態(tài)上，確實(shí)還是PLC的結(jié)構(gòu)和外形，而內(nèi)涵卻適應(yīng)了市場和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，豐富多了，高強(qiáng)多了。他們沒有把這樣的產(chǎn)品叫軟PLC，還是稱之為PLC。如果一定要?dú)w類，還不如稱之為嵌入式PLC。嵌入式芯片越來越強(qiáng)有力了，隨之而來的嵌入式PLC也會(huì)越來越強(qiáng)大。嵌入式系統(tǒng)將替代PC，據(jù)此，軟PLC的叫法也不能算很確切了，叫嵌入式PLC更有生命力。