IEC61131是第一個關于PLC編程技術的國際標準,它將信息技術領域的先進思想和技術引入了工業控制領域,如軟件工程、結構化編程、模塊化編程、面向對象的思想以及網絡通訊技術等,彌補了傳統工業控制系統的不足(開放性差,兼容性差,可維護性差,復用性差等)。
IEC61131-3規定了PLC編程基礎:定義了基本的軟件模型,規范了五種編程語言:指令表、結構化文本、梯形圖、功能塊圖和順序功能圖,其中前兩種是文本化語言,后三種是圖形化語言。它賦予了PLC編程語言的多樣性、兼容性、開放性、可讀性、易操作性和安全性等諸多特點,使PLC具有了和硬件無關、可應用于不同種類的項目、功能代碼可復用性強的優點。
軟PLC又叫軟邏輯,是將PLC的控制功能封裝在軟件內,運行于不同控制器或者操作系統中。它能充分利用工控機(IPC)或者嵌入式控制器(EPC)的軟硬件資源來實現PLC功能,解決了硬PLC通用性和兼容性差等弊端。
特別注意,IEC61131只是國際電工委員會制定的規范,并不是強制要求,并非所有PLC廠商提供的編程服務都符合所有該規范。
二、CODESYS概述 CODESYS是完全基于IEC61131-3標準所開發,它包含了PLC的完整開發環境,截止此博客發布為止,CODESYS的最新版本為CODESYS V3.5 SP18。CODESYS支持多個平臺,也可以用其他硬PLC的硬件平臺。
CODESYS包括PLC編程、可視化HMI、安全PLC、控制器實時核、現場總線及運動控制,是一個完整的自動化軟件。
對于普通的邏輯控制,傳統硬PLC具有穩定可靠等優點,但是隨著計算機技術和計算機硬件的快速發展,開放性、通用性、兼容性及面向對象的編程思想和先進的網絡通訊技術延申至工業領域,推動了PLC技術的改革發展,誕生了如CoDeSys、BeckHoff等的軟PLC技術方案,并在運動控制等前沿領域獲得大量應用。
和傳統PLC相比,軟PLC可運行在包括PC等平臺上,利用計算機和網絡通訊技術以及先進的編程思想的發展成果,打破了傳統PLC的局限性,使PLC控制技術實現了飛速突破。和傳統PLC相比,軟PLC具有如下優點:
- 軟PLC的硬件體系結構不再封閉,用戶可以自己選擇合適的硬件組成滿足要求的軟PLC。
- 傳統PLC的指令集是固定的,而實際工業應用中可能需要定義算法。軟PLC指令集可以更加豐富,用戶可以使用符合標準的操作指令。
- PC機廠家的激烈競爭使得基于PC機的軟PLC的性價比得以提高。
- 傳統PLC限制在幾家廠商生產,具有私有性,因此很難適應現有標準計算機網絡,常常是PLC與計算機處在不同類型的網絡中。軟PLC不僅能加入到已存在的私有PLC網絡中,而且可以加入到標準計算機網絡中。這使得現有計算機網絡的很多研究成果很容易地應用到PLC控制技術中。
- 軟PLC的技術是基于IEC61131-3標準的,因此在掌握標準語言后開發就比較容易。
雖然軟PLC若想利用PC等平臺,需要解決例如實時性等問題,但這不妨礙它在某些領域取代傳統PLC成為用戶的首選,并不是說軟PLC發展方向是取代硬件PLC,相反,在傳統行業,一些典型的控制系統中硬PLC具有軟PLC無法比肩的長久優勢,而且隨著硬件和軟件技術的發展,硬PLC的性能也會隨著提升。以最終用戶的角度看,軟PLC在特定需求下有優于硬PLC的表現,但不是非它不可,最終還是看技術和硬件成本。