工控史上首例實現(xiàn)PLC、DCS、運動控制等聯(lián)合編程的標準

時間:2017-11-23

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:IEC61131-3將現(xiàn)代軟件的概念及工程機制與傳統(tǒng)的PLC編程語言成功地結(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、運動控制以及SCADA的編程系統(tǒng)的標準!

拋去貴圈不提,從昨天到現(xiàn)在,最“熱搜”的“史上首例”當屬在上海舉辦的維多利亞秘密秀。作為維密在中國的首秀,7位中國模特現(xiàn)身當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)家樂審美般的眼睛,而且這個舞臺的魅力,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,小編也看到了工控圈的“史上首例”

IEC61131-3

當時不免好奇,不過是個標準,怎么就成為貴圈首例?于是帶著一股新鮮勁兒,小編點開了某位前輩的轉(zhuǎn)發(fā),發(fā)現(xiàn)果然不得了~

因為,IEC61131-3將現(xiàn)代軟件的概念及工程機制與傳統(tǒng)的PLC編程語言成功地結(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、運動控制以及SCADA的編程系統(tǒng)的標準!

這是當之無愧的“工控圈跨界王”??!攻城獅跳起來了~深深八了一番后,才對這個跨界王的來龍去脈有了更深層次的了解。那么,今天咱們就來走進這個“工控首例”吧。

工控史上世界首例通用性國際標準

IEC61131-3是當今世界第一個為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計提供標準化編程語言的國際標準。依據(jù)它,所有廠商的PLC可以采用公用語言AWL(指令表)、FUB(功能塊)、ST(結(jié)構(gòu)文本)和KOP(接觸面contactplan)進行編程。

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

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不支持數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

l程序執(zhí)行具有局限性

l難以實現(xiàn)選擇或并行等復(fù)雜順控操作。

l在算術(shù)運算處理、字符串或文字處理等方面支持力較弱。

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

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

工控史上首例實現(xiàn)PLC、DCS、運動控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標準

圖:IECIEC61131-3編程系統(tǒng)圖

l省錢——由于符合IEC61131-3標準的編程語言均統(tǒng)一在國際標準之下,這減少了人力資源,如培訓(xùn)、調(diào)試、維護和咨詢的浪費

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

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

l正能量爆棚——IEC61131-3將標準編程技術(shù)和當代編程語言的優(yōu)點結(jié)合,定義不同的數(shù)據(jù)類型和標準功能和/或功能模塊,能夠容易和更快地寫出用戶自己的應(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,同時連接來自不同程序的項目、公司、地區(qū)或者國家的部件。

l通俗易懂——最新版本的IEC61131-3國際工業(yè)控制編程標準為具體的可編程邏輯控制器(PLC)和可編程自動化控制器(PAC)的編程提供了低級的語言。

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是怎樣在萬花叢中走,卻不“獨寵”PLC的?

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

工控史上首例實現(xiàn)PLC、DCS、運動控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標準

圖:基于IEC61131-3定義的軟件模型

再者,就要說說它與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)的控制裝置的專有化,給用戶帶來的大量不便。而且此前國際上沒有出現(xiàn)過有實際意義、為制定通用的控制語言而開展的標準化活動。

所以,IEC61131-3同樣也適用于過程控制領(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的編程語言,而不像以前每個DCS廠商各玩各的。在高級的連續(xù)過程DCS/S88編程(使用相同的編程語言標準內(nèi)嵌在相同的環(huán)境下)中,IEC61131-3和現(xiàn)代開發(fā)環(huán)境讓ICS編程人員可以對其程序和人機界面(HMI)的畫面進行全面仿真,從而確保系統(tǒng)在實施的時候工作正常。

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

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

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

例如,一個馬達控制器可以像圖1中那樣使用梯形圖實現(xiàn)?;蛘咭驗槠鋭幼魅Q于歷史狀態(tài),用SFC來實現(xiàn)會更講得通。使用SFC編程的時候可以使用各種語言的最優(yōu)組合:在實施狀態(tài)邏輯時使用SFC、在過渡邏輯中使用LD、在動作邏輯中使用ST。

工控史上首例實現(xiàn)PLC、DCS、運動控制、 SCADA等聯(lián)合編程的標準

圖:基于IEC61131-3的編程平臺上建立的運動控制的系統(tǒng)解決方案

此外,IEC61131-3也為大多數(shù)PC控制的軟件開發(fā)商都提供編程語言標準,規(guī)范其軟件產(chǎn)品的特性。甚至說,在運動控制以及SCADA的編程里,你也能見到IEC61131-3的身影,這足以證明這個標準的強大。

有了IEC61131-3標準,工業(yè)控制系統(tǒng)用戶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,并且不會因為他們的軟件使用了封閉的單一標準編寫而而限制住。這讓工程師在編程的時候,在工具和技術(shù)等層面進行抉擇之時,能夠?qū)崿F(xiàn)“聯(lián)動”。

感覺這個IEC61131-3是個很多元化的標準??!

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