1、PLC的最大發(fā)展趨勢Ethernet 技術(shù)的擴展 與進一步容納Web 技術(shù)綜述Ethernet 是當(dāng)前廣泛使用， 采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)。通過在 PLC上提供 Ethernet 接口部件， 可以使 PLC具有網(wǎng)絡(luò)通信的功能， PLC內(nèi)藏 Web 服務(wù)器，可以讓 PLC具有更強大的功能。相關(guān)技術(shù)熱點及發(fā)展趨勢在為將 PLC 連接到 Ethernet 和 Web 上提供技術(shù)支持方面， 很多公司都進行了大量的研究，而且也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。Schneider公司是這方面的先驅(qū)者。最近，該公司推出了一種運行于 Premium PLC 平臺的新型快速 Ethernet(100 Mb/s)模件。

2、該模件為 PLC 能夠連接到 TCP/IP 的 Ethernet 提供了全雙工自適 10/100Mb/s的連接速度，現(xiàn)場過程控制器之間可以共享實時數(shù)據(jù)信息，自動掃描Momentum I/O 模件和其他任何基于Modbus 通信協(xié)議的現(xiàn)場控制設(shè)備，采用一個嵌入式Web 服務(wù)器提供 HTML 通信服務(wù)，同時提供了SNMP 用于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信管理。在一次展覽會上，Schneider公司還向工業(yè)用戶展示了他們有關(guān)透明工廠的觀念。Schneider公司最近還推出了基于 Modicon 公司的 Momentum MIE系列處理器的適配器，該適配器提供了標(biāo)準(zhǔn)IEC程序控制性能，進一步為 e-制造提供了完美的解

3、決方案。該適配器還提供了將智能化 I/O系統(tǒng)和其他現(xiàn)場過程控制設(shè)備連接到Internet和Ethernet的能力，現(xiàn)場過程控制設(shè)備包括所有功能化實時過程控制器。幾年前， Rockwell 自動化公司也在其 PLC產(chǎn)品中提供了 Ethernet接口，而且正在堅定不移地穩(wěn)步提高Ethernet的功能特性。該公司最近已經(jīng)公布了一種柔性 I/O模件解決方案，這種柔性 I/O模件利用非專利版本的 Ethernet技術(shù)能夠提供實時過程控制性能。 A-B 公司提供的 1756型ControlLogix I/O 也是基于標(biāo)準(zhǔn) Ethernet TCP/IP和UDP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的組件，其應(yīng)用層使用了一種開放式、

4、面向?qū)ο蟆⒒谏a(chǎn)者 / 消費者的技術(shù)。這種技術(shù)在 ControlNet、DeviceNet和FF現(xiàn)場總線 H1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中也能夠找到。 Rockwell 自動化公司在其產(chǎn)品中也積極地增加了對Ethernet 連接性能的支持，包括專門提供用于ControlLogix 的Ethernet/IP 、FLEX I/O、MicroLogix 和PanelView系列產(chǎn)品。類似產(chǎn)品還有 ProcessLogix、PLC和SLC 500過程控制器系列。通過進一步改進和提高，其產(chǎn)品能夠同時支持隱式和顯式兩種數(shù)據(jù)信息的傳輸，借助于隱式數(shù)據(jù)信息傳輸方式， 其數(shù)據(jù)字段僅僅包含了實時I/O 數(shù)據(jù)信息。在Control

5、Logix Ethernet/IP 陣容中包含了一個 Ethernet/IP 橋路模件、一個 Ethernet/IP 通信接口模件、RSLinx軟件包和一個 Ethernet/IP 通信接口收發(fā)器。 FLEX I/O網(wǎng)絡(luò)接口模件適合于 Ethernet/IP ，包括一個10/100Mb/s Ethernet/IP，包括一個 10/100Mb/s Ethernet/IP光纖適配器。對于 MicroLogix 、CompactLogix 、SLC500過程控制器和其他利用DF1協(xié)議的過程控制設(shè)備，支持顯式數(shù)據(jù)信息傳輸方式的是1761-NETENI Ethernet 接口Sierra公司所提供的 8

6、051 型工業(yè)通信橋路能夠讓彼此之間互不兼容的 PLC、DCS、RTU和SCADA系統(tǒng)很好地集成在一起。這種工業(yè)通信橋路通過 RS-232、422 、485，或者 Ethernet 通信鏈路實現(xiàn)了高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。該橋路控制器同時提供8個RS-232串行通信接口， 2個RS-485/422 隔離串行通信接口， 2個10Base-T Ethernet 接口，以及一個用于冗余熱備份橋路的連接器。來自于 ProSoft 公司的多制造商接口套裝組件為A-B 公司的 PLC、SLC、ControlLogix 和 FLEX I/O （包括 1771、 1746 、1765 和 1794 ）平臺提供了串行通信能

7、力。每一個模件包含了一個80386處理器，并同時嵌入有 DOS 操作系統(tǒng)，因而，可以被看作是具有I/O 能力的工業(yè) PC，另外，該控制器同樣具有“A>”磁盤操作提示符，以及Autoexec.bat 和 Config.sys 文件。應(yīng)用程序可以是從簡單的ASCII通信到復(fù)雜的 32 位控制算法。從事運動控制方面研究的公司 Giddings & Lewis 也為其 PiC（可編程工業(yè)控制）和 MMC（機械與運動控制）系列應(yīng)用于運動控制方面的產(chǎn)品增加了 Ethernet TCP/IP 接口。這些單元部件提供了可以連接到工廠內(nèi)部 Intranet 和 Internet 的能力，允許現(xiàn)場過

8、程控制器之間共享數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)場過程控制器與工業(yè) PC之間通常采用 OPC 服務(wù)器設(shè)備驅(qū)動程序來連接實時數(shù)據(jù)信息，利用 Ethernet 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和 Web 技術(shù)可以進行遠(yuǎn)程文件傳輸、程序設(shè)計和系統(tǒng)維護A公司為其 D2-240 和 D2-250 型 PLC推出了一種新的 Ethernet 遠(yuǎn)程主模件（ H2-ERM）。這種新模件通過高速Ethernet 鏈路可以將本地 CPU基本單元連接到遠(yuǎn)程從 I/O 子系統(tǒng)。每個模件能夠支持 16 個附加的 DL205 模件單元、 16 個終結(jié)器 I/O子系統(tǒng)、4 個全擴展 DL405 子系統(tǒng)，或者此 3 種類型中任何之間的混合體。使用五類 UTP 電纜連接

9、的子系統(tǒng)內(nèi)部之間不能超過100m 。采用中繼器可以對傳輸距離和節(jié)點數(shù)量進行擴展，若采用光纖傳輸介質(zhì)其距離能夠達到2000m 。Advantech 公司最近推出了 WebLink 2040/SDA 產(chǎn)品，該產(chǎn)品嵌入了 Web 服務(wù)器軟件，通過它可以將任何機器、過程控制器和智能傳感器與基于 Web 技術(shù)的 HMI-SCADA 軟件一起連接到 Internet 或者 Intranet 。該產(chǎn)品還可以允許工業(yè)用戶從全球范圍內(nèi)的任何地方通過 Internet 安全訪問實時數(shù)據(jù)信息， 以便監(jiān)視和控制任何現(xiàn)場過程設(shè)備或者系統(tǒng)。此外，通過該公司的 Advantech Studio 套裝軟件可以讓工業(yè)用戶在任何

10、時候、 任何地方就能夠?qū)⑺瓿傻膶崟r動態(tài)圖形畫面、趨勢記錄、報警記錄、報表和配方轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器。來自 Newport 公司的 Web 服務(wù)器模件是 iServer，該模件有可能實現(xiàn)將現(xiàn)有的 PLC 和其他控制設(shè)備連接到 Internet 。這種 DIN 架裝式模件單元允許不超過 32 個具有串行通信接口的控制設(shè)備連接到Ethernet 和 Internet ，擔(dān)當(dāng)一種 Web 服務(wù)器和與 RS-232、422、485兼容的 Ethernet 串行橋路但是，并非所有 PLC通信性能的改善都是針對 Ethernet 或者 Internet 的。不久前，Rockwell 自動化公司就針對 Cont

11、rolNet 公布了新版本并適用于 A-B 公司的 PLC-5C現(xiàn)場控制器和 SLC 500 適配器模件。1747-ACN15 和 1747-ACNR15 適配器模件為 SLC（1746 ）I/O 所提供的確定性和非確定性網(wǎng)絡(luò)連接特性現(xiàn)在與其 PLC-5C現(xiàn)場控制器完全兼容。Moeller 電子公司先前一直采用具有自主版權(quán)的通信協(xié)議，而現(xiàn)在也已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向開放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。他們所推出的被叫做 XI/ON 的新一代 I/O 結(jié)構(gòu)體系將成為其 PLC開發(fā)完整的一部分。 利用該結(jié)構(gòu)體系可以進行片段和模塊式的設(shè)計工作， 它所集成的網(wǎng)關(guān)允許連接到 Ethernet 、 Profibus-DP 、DeviceN

12、et 、CANOpen 以及更多的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。PLC相關(guān)通信性能的增強除體現(xiàn)在硬件方面以外， 還充分體現(xiàn)在軟件方面。例如，KEPware 公司為其 KEPserverEX系列產(chǎn)品推出了新一代 32 位 Control-Logix Ethernet OPC 服務(wù)器驅(qū)動程序。該 OPC 驅(qū)動程序軟件改善了 OPC和 DDE 客戶與 A-B 公司的 ControlLogix 現(xiàn)場控制器之間的速度和連通性； 還提供了一套靈活的人機界面；可以自由利用 A-B 公司的 OPC 服務(wù)器套件。它還包括 PLC5/SLC505 Ethernet 驅(qū)動程序。它也進一步優(yōu)化了 1756 的 ENET 接口，改善了通信

13、性能，并支持該公司的自動化標(biāo)識符數(shù)據(jù)庫。存在問題及最新研究進展在 PLC實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能時，也有相應(yīng)的問題存在。問題一：Ethernet 作為 PLC 的通信標(biāo)準(zhǔn)時，仍存在通信協(xié)議問題。Ethernet 僅僅定義了 OSI 參考模型底部的幾層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)， 如果上層協(xié)議相互之間不能兼容， 那么仍然不可能進行相互之間的通信處理。打個比方，這如同一個不懂英語的中國人與一個不懂漢語的美國人之間是不能夠通過電話進行對話一樣。因此，協(xié)議就是設(shè)備之間相互通信的語言。針對問題的解決方案：ODVA 協(xié)會為此建立了一套全球性標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，即Ethernet/IP 標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠解決在實際工作中所遇到的困難。問題二：

14、當(dāng) PLC具有通信功能時， 就會帶來一系列的信息安全問題。 比如黑客入侵，網(wǎng)絡(luò)病毒影響。而且如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓，那么將會帶來嚴(yán)重的損失。針對問題的解決方案：為了防止黑客進入到控制系統(tǒng)中去，還必須安裝一套安全性能較好的防火墻軟件。 SoftPLC 公司在網(wǎng)絡(luò)安全性方面投入了極大的熱情和興趣，他們將一個具有實時和確定性的Java 虛擬機器嵌入到過程控制器中去。Java 使其不僅能夠運行基于Web 的 Active X 控件對象，同樣也能夠運行Servlets 。Servlets 是個運行于 Web 服務(wù)器任務(wù)高度集成在一起，能夠提供動態(tài)Web 頁面內(nèi)容。 Servlets 程序代碼清晰可見、面向?qū)ο?/p>

15、設(shè)計、模件化，開發(fā)起來非常簡單明了，Servlets 也提供了數(shù)據(jù)信息安全性能， 允許進一步限制實時數(shù)據(jù)信息，如僅僅是所選定的工業(yè)用戶， 或者是所選定的注冊數(shù)據(jù)信息。如果過程控制器被有效地連接到Internet ，那么安全性對其是非常的重要。黑客入侵的解決方案還可以采用冗余。在過程控制器中采用冗余IP 地址、冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、冗余通信電纜，以及熱備份等方式，當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時能夠很好地為過程控制系統(tǒng)提供服務(wù)Omron 公司在其產(chǎn)品中提供了全部Ethernet 連接能力，借助于TCP/IP 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其產(chǎn)品完全適合于所有Ethernet 技術(shù)規(guī)范。另外，該公司最近還發(fā)布了幾個新的基于Profibu

16、s-DP 的產(chǎn)品。在 CS1控制器平臺上，提供了主單元部件允許建立在Profibus-DP 網(wǎng)絡(luò)上所有過程控制器設(shè)備在亡命產(chǎn)臺上的運行特性；同時還提供了一套新的Sycon-DP 組態(tài)工具軟件包，允許工業(yè)用戶很容易就能夠進行過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的委托管理；此外，一種新的多 I/O 終端可以作為 Profibus-DP 從部件，所組成的通信單元提供了一個接口用于連接一個或者更多的 I/O 模件單元，有 Ethernet 技術(shù)規(guī)范。另外，該公司最近還發(fā)布了幾個新的基于 Profibus-DP 的產(chǎn)品。在 CS1 控制器平臺上，提供了主單元部件允許建立在 Profibus-DP 網(wǎng)絡(luò)上的所有過程控

17、制器設(shè)備在該平臺上的運行特性；同時還提供了一套新的Sycon-DP 組態(tài)工具軟件包，允許工業(yè)用戶很容易就能夠進行過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的委托管理；此外，一種新的多 I/O 終端可以作為 Profibus-DP 從部件，所組成的通信單元提供了一個接口用于連接一個或者更多的 I/O 模件單元，與該公司的 C200H 系列 PLC還能夠很好地結(jié)合在一起工作結(jié)論及思考面對激烈市場競爭所帶來的局面， 企業(yè)只有緊緊把握市場運行的脈搏，充分結(jié)合自身的特點，面向世界經(jīng)濟的大潮，不斷融入新技術(shù)、新方法，推陳出新。同時，隨著 PLC供應(yīng)商的不斷努力，并進一步在 e-制造和 e-控制技術(shù)方面實現(xiàn)新的突破，所推出的

18、新一代 PLC 將能夠更加滿足各種工業(yè)自動化控制應(yīng)用的需要。在 PLC 上使用 Ethernet 技術(shù)與 Web 技術(shù)，可以極大地增強PLC的功能，同時使 PLC在使用與維修方面也變的極其方便， 順應(yīng)了時代發(fā)展的趨勢， 雖然暫時增加了 PLC 的制造復(fù)雜程度， 但是從長遠(yuǎn)的角度考慮，這樣的 PLC 會在實際應(yīng)用中占有越來越大的比重。而且隨著制造工藝的發(fā)展， PLC的制造工藝也會在將來變得簡單。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付