IEC 61131-3 对工控市场的影响

2013-7-1 15:16| 编辑:电工学习网| 查看: 38573| 评论: 0

自 IEC 61131-3 正式公布后，经过十来年年的推广应用和不断完善，它获得了广泛的接受和支持，在工业控制领域中产生了重要的影响，被全球越来越多制造商和客户所接受，并且成为 dcs、plc、IPC、PAC、运动控制以及 SCADA的编程系统事实上的标准。

首先，国际上各大PLC厂商都宣布其产品符合该标准的规范（尽管这些公司的软件工具不一定经过PLCopen的认证），在推出其编程软件新产品时，都遵循该标准的各种规定。根据美国的《控制工程》杂志2005年一份调查报告中关于plc编程语言使用的百分比统计，IEC61131-3中所规范5种语言使用的比例很高。考虑到在美国对IEC 61131-3的认知度远不及欧洲、中国和日本，由此可见此标准影响力之大。表1是依据美国《Control Engng》杂志分别从2003年和2005年PLC应用问卷调查中进行了各种PLC编程语言应用的统计。调查结果显示，梯形图语言、功能块图语言和顺序功能图语言应用的比例列前三位。

表1 PLC编程语言使用情况调查

其次，我们来看 IEC 61131-3 对 DCS控制策略组态的影响。以前，每个 DCS厂商在控制策略的组态（也即编制控制运算程序）时各搞一套，形成了风格各异的编程组态工具。大致有：小功能块图编程组态，将每个块的功能尽可能地划小，这更适合于描述复杂的控制策略组态（例如，在我国发电行业沿用至今的 SAMA图转换为控制策略编程时，用它更方便），对组态的人员的技术能力要求较高；大功能块编程组态，由于在设计功能块时已有充分考虑，所以只要了解功能块的输入输出特性，便可组态；面向问题的填表式组态工具，不同的控制和运算需要填写不同的工作单，组态方法相当繁杂。九十年代后期或更后一些推出的 DCS 产品，或者 DCS的更新换代产品，如：Siemens的 PCS 7所采用的 STEP 7编程软件、美国 Moore公司 DCS/PLC混合控制系统 APACS、Emerson Process 公司的 Delta V、ABB公司的DCS Freelance，Metso Automation 公司的 MAX 1000 DCS 都遵照 IEC 61131-3 的规范，提供以功能块图语言以及由 SFC演变而来的 CFC（连续功能图）为主的 DCS的编程语言。第三，以 PC为基础的控制作为一种控制技术已发展多年，近年来随着用闪存替代了硬盘，用固定散热器替代了风扇冷却，使得 IPC的硬件可靠性大大提高，从而更容易发挥 IPC 适应各种需求的灵活性。IPC的应用市场因而正在扩大。不管怎么说，除了在美国还有一部分 IPC使用流程图语言（如 OPTO 22的 SNAP IPC）外，大多数 IPC控制的软件开发商都按照 IEC 61131-3 的编程语言标准，来规范其软件产品的特性。

第四，正因为有了 IEC 61131-3，才真正出现了一种开放式的可编程控制器的编程软件包，如加拿大 ICS Triplex 公司的 IsaGraf，德国 KW的 MULTIPROG，德国 Infoteam的 openPCS，德国 3S公司的 CoDeSys。这些软件不具体地依赖于特定的 PLC硬件产品。为数众多的 PLC和 DCS生产厂商（包括像西门子、横河电机、欧姆龙、三菱电机、ABB等）都在这些商品化的基本编程软件系统的基础上，再进行工作量不大的二次开发，并据此再将其高附加值的诀窍和控制算法嵌入其中。例如西门子的编程软件 STEP 7，就是在上述 openPCS软件平台的基础上再二次开发的；欧姆龙的 CX编程软件是以 MULTIPROG软件平台为基础，再行二次开发的。同时，这种软件的开发方式也为 PLC的程序在不同机型之间的移植提供了可能。

第五，值得注意的是近年来出现的工业控制产品新秀 PAC—可编程自动控制器，除个别例外(如 OPTO 22的 SNAP PAC)，其编程软件毫无例外地都采用 IEC 61131-3作为它的一种特征属性。因此，我们也可以这样来表述：如果其编程系统不符合 IEC 61131-3，那么，这种控制系统就不宜称之为一般意义上的 PAC。

最后，我们注意到一些提供运动控制驱动器和控制器的厂商（如德国的 Bosch Rexroth），建立了将符合 I EC 61131-3的逻辑控制、顺序控制与运动控制结合为一体的软件开发平台（见图 1）。广泛应用于印刷和纸张加工机械、玻璃加工机械、机器人和装配系统、木材加工机械、塑料加工机械、食品加工和包装机械、药品包装机械、纺织机械等的控制系统中。