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國產PLC近年來得到了巨大的發展，隨著競爭的深入，中小型PLC陷入了同質化、低價格的惡性競爭中，促使各廠商的PLC向網絡化、高性能、多功能、小型化、操作簡易化、專用化等方向發展。嵌入式PLC順應PLC面向行業專用化發展趨勢而生。在科技部攻關引導項目的支持下，2005年黃石科威公司聯合華中科技大學在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統軟件，開發了嵌入式PLC。

嵌入式PLC的發展現狀

嵌入式PLC是指在特定的控制裝置中實現PLC編程語言的解釋、執行，使特定裝置在自身專用功能的基礎上具有PLC的基本功能。也有一些人把伺服變頻驅動器或HMI或其它設備內嵌PLC的功能，歸類于嵌入式PLC。更多業界人士認為，采用嵌入式SoC（片上系統芯片）和嵌入式RTOS（實時操作系統）實現PLC功能，并能用符合IEC 61131-3標準的編程語言進行編程，才叫做嵌入式PLC。這類嵌入式PLC與前面那種嵌入PLC功能設備的根本區別在于，前者獨立承擔PLC功能，并按需融入其它相關功能。

嵌入式PLC的優勢在于，首先它十分有利于發揮我國自動化行業發展的兩大特點：有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎，并擁有足夠的、性價比全球最優的設計開發隊伍。完全可以以最低的成本、較高的質量，并按客制化的要求設計、生產為機電設備配套的嵌入式PLC來代替通用PLC。

同時，嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機電設備的要求。SoC芯片、嵌入式操作系統與符合EC61131-3編程語言標準的編程環境等優勢，使得其在市場上很容易找到。

再次，全球和國內PLC市場的大部分份額，長期被國外幾個著名品牌所壟斷。發展民族品牌PLC，如果走通用型PLC的路子，需要很大的資本投入、長期的品牌積累和技術沉淀，多年事實證明難有較大的成效。從嵌入式PLC這個方向切入，可以快速打造一片新天地，搶占一定的國外市場。

目前國內的嵌入式PLC技術已有了長足的發展，主要表現在以下幾個方面：

一是基于PLC和HMI的一體化嵌入式PLC軟件平臺已經在國內不少廠家中得到發展和應用，相關的產品也在不斷進入市場。

二是基于PLC和運動控制器的一體化嵌入式PLC運動控制器產品不斷涌現，此類產品將PLC的邏輯控制功能與運動功能相結合。

嵌入式PLC的發展趨勢

嵌入式PLC的角色定位永遠是設備和自動化生產線的控制器，嵌入式PLC應用技術的發展會圍繞智能制造、數控機床、機器人、安全與能源管理等多方面展開。

由于它將控制的是具有感知、決策和執行功能的智能制造設備，那么未來嵌入式PLC應該具備品種更廣泛的感知設備和執行設備的接口，具備執行更強大的智能算法和更復雜邏輯控制的能力，還應該具備更高效運行的通信能力。未來嵌入式PLC作為直接與生產過程打交道的控制器，還要負責將最基本的生產信息上傳給上位管理系統，并接收上位管理系統發來的指令和數據。嵌入式PLC在智慧工廠所要求的硬件橫向集成和信息縱向集成中發揮關鍵節點的作用。

與此同時，嵌入式PLC在大量獨立運轉的機械設備上，除了基本的邏輯控制功能外，還需要增加一定的運動控制功能，最好還具有感知周圍環境、調節運行狀態、設備健康監測和無線遠程維護的功能。

所以相對應的，嵌入式PLC基礎技術的發展肯定會圍繞CPU、軟件、通信等方面來展開。

從硬件資源的角度看，以更低成本、更低功耗、更小尺寸的高性能CPU芯片處理日益復雜的功能，這肯定是PLC未來發展的追求。

面對復雜的智能運算和數據處理，PLC控制系統需要一個統一的、智能的嵌入式PLC軟件工程平臺，這個平臺能夠提供：

（1）圖形組態，實現對控制器、現場設備和通信網絡的組態連接。

（2）帶聯機調試的智能邏輯分析功能，實現快速無差錯編程。

（3）第三方代碼自動生成PLC代碼，例如，采用MATLAB/Simulink、Stateflow、SinScape等專業仿真軟件工具建立的機械模型，能傳遞到嵌入式PLC的工程平臺進行機械行為的仿真，最終由于工程平臺支持這些模型的全自動代碼生成，得以完成這樣復雜的由虛擬到實際的過程。

（4）系統診斷功能，無需進行任何編程就能通過標準的web瀏覽器直接進行存取，還易于與用戶的顯示設備（如平板電腦、智能手機等）集成。

嵌入式PLC要將制造信息無縫、高效地垂直集成至各個調度、監控和管理系統，需要打通一個穩定、高效的通信鏈路。可喜的是，2009年OPC基金會和PLCopen這兩個非盈利的國際組織將各自的技術組合成一個獨立于制造廠商的信息和通信架構平臺，聯合建立了基于IEC 61131-3的OPC UA信息模型。如今像3S和KW這樣的基于IEC 61131-3的編程平臺公司，已經開發、測試了PLCopen/OPC UA信息模型，并集成到他們的IEC 61131-3運行系統中。更值得注意的是，嵌入式OPC UA基于一個極具吸引力的輕型結構，運用高效的二進制通信協議完成了最小的OPC UA實現，這就為嵌入式OPC UA進入嵌入式操作系統（包括專用的實時操作系統）奠定了基礎。愛爾蘭的軟件公司Embedded Labs已經把OPC UA嵌入到低價的ARM7和ARM9芯片中。 據OPC基金會估計，到2020年，將會有5000萬個嵌入式OPC UA的設備，其中當然包括數量可觀的嵌入式PLC。

結束語

嵌入式PLC是工業制造裝備的核心部件。高端裝備制造業（智能機器、機器人）是國家重點支持的行業，隨著《中國制造2025》規劃的推出，機械工業成為我國工業發展新的增長點，年均增長率將超過20％。嵌入式PLC迎來了歷史發展的新機遇。

產品鏈接

黃石科威自控有限公司致力于嵌入式PLC產品的研究與開發，在嵌入式PLC的研究上一直走在國內的前列，早在2005年就開發出EASY嵌入式PLC軟件平臺，該平臺具有開發通用、專用PLC的基本功能，支持CANBus現場總線、通用HMI、組態軟件包。

基于EASY嵌入式PLC軟件平臺，公司先后開發了一系列面向特定行業的客制式嵌入PLC。

（1）面向紡織機械的客制式PLC

該產品具備基本的PLC功能，同時支持CANBus總線，具有接入因特網功能，使用自適應分頻算法，實現紡織機械的高速、高精度、實時控制。

（2）面向包裝機械的嵌入式稱重PLC

該產品將高速、高精度模擬量硬件采樣技術及高精度軟件數據處理技術通過二次加載技術嵌入EASY嵌入式PLC軟件平臺中，具有PLC梯形圖語言功能和高精度的數據采樣處理功能，實現包裝機械的高速、高精度動態稱重。

（3）面向運動控制的多軸嵌入式運動控制器

該型P L C 不僅具有基本的P L C 功能， 而且基于I E C61131-3標準，遵循PLCopen的相關規范，開發出了面向大多數運動控制模型的功能塊，可以實現電子齒輪，電子凸輪，追剪，滾切等各類控制模型系統，特別是對于工位型的運動控制系統優勢非常明顯。

摘自《自動化博覽》2016年6月刊