工控史上首例實(shí)現(xiàn)PLC、DCS、運(yùn)動(dòng)控制等聯(lián)合編程的標(biāo)準(zhǔn)

時(shí)間:2017-11-23

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):IEC61131-3將現(xiàn)代軟件的概念及工程機(jī)制與傳統(tǒng)的PLC編程語(yǔ)言成功地結(jié)合,使它在工業(yè)控制領(lǐng)域的影響越出PLC的界限,成為DCS、PC控制、運(yùn)動(dòng)控制以及SCADA的編程系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)!

拋去貴圈不提,從昨天到現(xiàn)在,最“熱搜”的“史上首例”當(dāng)屬在上海舉辦的維多利亞秘密秀。作為維密在中國(guó)的首秀,7位中國(guó)模特現(xiàn)身當(dāng)屬維密秀史上華人比例最高的一次。此外,不僅有“Jane式爆炸頭”刷亮了我們農(nóng)家樂(lè)審美般的眼睛,而且這個(gè)舞臺(tái)的魅力,也足以讓人“為之傾倒”。

回歸正題,今天被維密刷爆了朋友圈的同時(shí),小編也看到了工控圈的“史上首例”

IEC61131-3

當(dāng)時(shí)不免好奇,不過(guò)是個(gè)標(biāo)準(zhǔn),怎么就成為貴圈首例?于是帶著一股新鮮勁兒,小編點(diǎn)開(kāi)了某位前輩的轉(zhuǎn)發(fā),發(fā)現(xiàn)果然不得了~

因?yàn)?,IEC61131-3將現(xiàn)代軟件的概念及工程機(jī)制與傳統(tǒng)的PLC編程語(yǔ)言成功地結(jié)合,使它在工業(yè)控制領(lǐng)域的影響越出PLC的界限,成為DCS、PC控制、運(yùn)動(dòng)控制以及SCADA的編程系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)!

這是當(dāng)之無(wú)愧的“工控圈跨界王”啊!攻城獅跳起來(lái)了~深深八了一番后,才對(duì)這個(gè)跨界王的來(lái)龍去脈有了更深層次的了解。那么,今天咱們就來(lái)走進(jìn)這個(gè)“工控首例”吧。

工控史上世界首例通用性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

IEC61131-3是當(dāng)今世界第一個(gè)為工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)提供標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)它,所有廠商的PLC可以采用公用語(yǔ)言AWL(指令表)、FUB(功能塊)、ST(結(jié)構(gòu)文本)和KOP(接觸面contactplan)進(jìn)行編程。

傳統(tǒng)的梯形圖編程語(yǔ)言是PLC最常用的編程語(yǔ)言,它雖然遵從了廣大電氣自動(dòng)化人員的專(zhuān)業(yè)習(xí)慣,易學(xué)易用,但是也存在許多難以克服的缺點(diǎn):

l程序可移植性差

l程序可復(fù)用性差

l缺乏足夠的程序封裝能力

l不支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

l程序執(zhí)行具有局限性

l難以實(shí)現(xiàn)選擇或并行等復(fù)雜順控操作。

l在算術(shù)運(yùn)算處理、字符串或文字處理等方面支持力較弱。

所以,在匯集了美國(guó)、加拿大、歐洲(主要是德國(guó)、法國(guó))以及日本等7家國(guó)際性工業(yè)控制企業(yè)的專(zhuān)家和學(xué)者的智慧后,IEC61133-3的誕生,顛覆了傳統(tǒng)的PLC編程語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破。

怎么突破?在小編進(jìn)行總結(jié)后,發(fā)現(xiàn)其實(shí)編程跟過(guò)日子也是一樣一樣的。

工控史上首例實(shí)現(xiàn)PLC、DCS、運(yùn)動(dòng)控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標(biāo)準(zhǔn)

圖:IECIEC61131-3編程系統(tǒng)圖

l省錢(qián)——由于符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言均統(tǒng)一在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之下,這減少了人力資源,如培訓(xùn)、調(diào)試、維護(hù)和咨詢(xún)的浪費(fèi)

l循環(huán)利用——IEC61131-3規(guī)定編程軟件應(yīng)獨(dú)立于控制硬件,程序可重復(fù)使用且可移植,而且能夠應(yīng)用于各個(gè)廠商支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的硬件之上。

l靠譜——利用IEC61131-3能夠減少編程中的誤解和錯(cuò)誤支持結(jié)構(gòu)編程,因此增加了軟件的可靠性。

l正能量爆棚——IEC61131-3將標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)和當(dāng)代編程語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合,定義不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)功能和/或功能模塊,能夠容易和更快地寫(xiě)出用戶(hù)自己的應(yīng)用。

l人緣好——適用于寬環(huán)境范圍的編程技術(shù):通用的工業(yè)控制,同時(shí)連接來(lái)自不同程序的項(xiàng)目、公司、地區(qū)或者國(guó)家的部件。

l通俗易懂——最新版本的IEC61131-3國(guó)際工業(yè)控制編程標(biāo)準(zhǔn)為具體的可編程邏輯控制器(PLC)和可編程自動(dòng)化控制器(PAC)的編程提供了低級(jí)的語(yǔ)言。

工控圈的“中央空調(diào)”

兼容并蓄是IEC61131-3的良好品格,俗人曰“中央空調(diào)”。那么,IEC61131-3是怎樣在萬(wàn)花叢中走,卻不“獨(dú)寵”P(pán)LC的?

首先,由IEC61131-3衍生出一種開(kāi)放式的可編程控制器的編程軟件包,它不具體地依賴(lài)于特定的PLC硬件產(chǎn)品,并為PLC的程序在不同機(jī)型之間的移植提供了可能。有了它,就沒(méi)有必要再鎖定在專(zhuān)屬硬件供應(yīng)商以及相對(duì)應(yīng)的專(zhuān)屬軟件之上。在西門(mén)子、羅克韋爾自動(dòng)化等大咖們共同推動(dòng)和支持下,IEC61131-3極大地改進(jìn)了工業(yè)控制系統(tǒng)的編程軟件質(zhì)量及提高了軟件開(kāi)發(fā)效率。

工控史上首例實(shí)現(xiàn)PLC、DCS、運(yùn)動(dòng)控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標(biāo)準(zhǔn)

圖:基于IEC61131-3定義的軟件模型

再者,就要說(shuō)說(shuō)它與DCS的緣分了。這大概是注意到:由于DCS等以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的控制裝置的專(zhuān)有化,給用戶(hù)帶來(lái)的大量不便。而且此前國(guó)際上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)有實(shí)際意義、為制定通用的控制語(yǔ)言而開(kāi)展的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。

所以,IEC61131-3同樣也適用于過(guò)程控制領(lǐng)域、分散型控制系統(tǒng)、基于控制系統(tǒng)的軟邏輯等諸多場(chǎng)景。比如現(xiàn)在的DCS及DCS的更新?lián)Q代產(chǎn)品,要遵照IEC61131-3的規(guī)范提供DCS的編程語(yǔ)言,而不像以前每個(gè)DCS廠商各玩各的。在高級(jí)的連續(xù)過(guò)程DCS/S88編程(使用相同的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)嵌在相同的環(huán)境下)中,IEC61131-3和現(xiàn)代開(kāi)發(fā)環(huán)境讓ICS編程人員可以對(duì)其程序和人機(jī)界面(HMI)的畫(huà)面進(jìn)行全面仿真,從而確保系統(tǒng)在實(shí)施的時(shí)候工作正常。

IEC61131-3能做到這些,估計(jì)與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

IEC61133-3規(guī)定了二大類(lèi)編程語(yǔ)言:文本化編程語(yǔ)言和圖形化編程語(yǔ)言。前者包括指令清單語(yǔ)言(IL)和結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言(ST),后者包括梯形圖語(yǔ)言(LD)和功能塊圖語(yǔ)言(FBD)。

至于順序功能圖(SFC),標(biāo)準(zhǔn)不把它單獨(dú)列入編程語(yǔ)言的一種,而是將它在公用元素中予以規(guī)范。這就是說(shuō),不論在文本化語(yǔ)言中,或者在圖形化語(yǔ)言中,都可以運(yùn)用SFC的概念、句法和語(yǔ)法。于是,在我們現(xiàn)在所使用的編程語(yǔ)言中,可以在梯形圖語(yǔ)言中使用SFC,也可以在指令清單語(yǔ)言中使用SFC。

例如,一個(gè)馬達(dá)控制器可以像圖1中那樣使用梯形圖實(shí)現(xiàn)?;蛘咭?yàn)槠鋭?dòng)作取決于歷史狀態(tài),用SFC來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)更講得通。使用SFC編程的時(shí)候可以使用各種語(yǔ)言的最優(yōu)組合:在實(shí)施狀態(tài)邏輯時(shí)使用SFC、在過(guò)渡邏輯中使用LD、在動(dòng)作邏輯中使用ST。

工控史上首例實(shí)現(xiàn)PLC、DCS、運(yùn)動(dòng)控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標(biāo)準(zhǔn)

圖:基于IEC61131-3的編程平臺(tái)上建立的運(yùn)動(dòng)控制的系統(tǒng)解決方案

此外,IEC61131-3也為大多數(shù)PC控制的軟件開(kāi)發(fā)商都提供編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范其軟件產(chǎn)品的特性。甚至說(shuō),在運(yùn)動(dòng)控制以及SCADA的編程里,你也能見(jiàn)到IEC61131-3的身影,這足以證明這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)大。

有了IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)控制系統(tǒng)用戶(hù)可以自由地選擇能夠適用他們的應(yīng)用軟件的最優(yōu)硬件,并且不會(huì)因?yàn)樗麄兊能浖褂昧朔忾]的單一標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)而而限制住。這讓工程師在編程的時(shí)候,在工具和技術(shù)等層面進(jìn)行抉擇之時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)“聯(lián)動(dòng)”。

感覺(jué)這個(gè)IEC61131-3是個(gè)很多元化的標(biāo)準(zhǔn)?。?/p>

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