彭瑜先生，中国自动化学会理事，上海市自动化学会常务理事，中国仪器仪表学会专家委员会委员。
PLC在工业控制领域长盛不衰，得益于它方便而有效地为工控80%以上的需求提供了解决方案。近两年见诸于专业杂志有关PLC发展的报告，披露了从2003年起5年内，全球预计PLC的年综合增长率达4.6%，而同期中国PLC市场预计年综合增长率高达14.1%，是世界发展速度的3倍。这主要是由于中国工业高速发展的趋势和成为世界制造业基地的趋势依然强劲。国内市场对PLC的应用有着强烈的驱动，各种行业PLC应用相当普遍，在有些行业和场合应用水平还相当高。令人鼓舞的是这一发展趋势还在继续。据ARC最近发表的PLC全球展望报告宣称，2005～2009年PLC年综合增长率将显著上升。2004年的PLC市场(包括离散控制、过程控制和混合控制)已接近70亿美元，预计到2009年会达到90亿美元。这就是说，下一个五年PLC的综合增长率将达5.9%。发展的推动力主要来自经济全球化趋势日益强烈，在着重关注顾客的需求和发展基础设施的同时，促使制造商把投资配置的重点放在通过加强自动化，追求降低成本，提升产品质量。
以中国为首的亚洲发展中国家，在缓解基础设施的压力、扩展制造业的基础和谋求工厂现代化等方面，是PLC市场发展的重要推动力。在稍后一些时间，如2009年，在日本、南美，PLC供应商也有机会。此外，PLC市场的增长还受到以下关键因素的推动：节能、环境条件检测、安全、协同制造和实时优化策略等。对于PLC供应商来说，市场的竞争策略应是：在发达地区扩大市场份额，在发展中地区迅速赢得市场，而对本土市场则要警惕外来供应商的进入。
PLC技术及其产品之所以表现出如此旺盛的生命力，植根于它不断能根据自身技术和产品的发展需要，通过全面吸收数字技术和信息技术新发展的技术内容，以及通过推广应用IEC 61131的国际标准，追求编程语言的标准化，将现代软件的特征赋予PLC的传统编程语言，从体系结构、控制任务和控制要求的软件描述等多方面对传统PLC加以改造，从而形成了现代PLC。因此，即使多年来它经常受到各种技术(例如基于 PC的控制、近年出现的可编程自动控制器PAC等)的挑战，但是PLC作为自动控制的核心地位依然不可动摇。
工业控制方面的专家估计，对于离散制造业的控制要求来说，80%的PLC都是用于小型系统(I/O少于128点)；78%的PLC其I/O都是数字量或者开关量；80%的PLC应用采用20来个梯形图指令就可解决问题。有人把这些概括为“80-20”法则。它从应用的观点揭示了传统PLC以其简单适用、价格低廉、稳定可靠的特点满足了80%的工业控制要求。这也告诉人们，从实用的角度来看，传统的PLC至今仍不可能被挤出控制舞台的基本原由。
余下20%的控制要求传统的PLC难以满足，需要由现代PLC或者PC控制或PAC来满足。那么，该怎么选择呢？我们先看传统PLC和基于PC的控制之间存在的区别。
一 传统PLC和PC控制之间的区别及其存在的问题
传统PLC是指按处理逻辑运算和顺序控制的要求设计、采用按经典扫描方式运行的专用硬实时操作系统、具有确定性控制特征、以处理开 关量I/O为主模拟量I/O为辅的程序可编的控制器。按照IEC 61131-3的软模型，传统的PLC模型包括一个资源，运行一个任务，控制一个程序，且运行于一个封闭系统中(见图1)。除了编制控制程序外，使用者无法控制或干预输入采样、输出设置和PLC例行程序。
基于PC的控制是指采用PC机的基本硬件软件，实现PLC的控制功能，又充分利用PC机在通信、存储、编程等方面的灵活性和性价比较高的系统，其I/O通道可利用各种PC总线插槽，也可利用现场总线接入。它仅具软实时、非确定性特征。若要实现硬实时、确定性等特性，需将现行操作系统改造为具有硬实时的操作系统。由此可见，基于PC的控制存在的主要问题是与生俱来的。
PC控制存在的主要问题是：
(1)稳定性。通用的操作系统难以实现稳定的控制，不能实现确定性控制，且容易死机，以致不得不实施非计划重启；
(2)可靠性。非工业用加固部件和旋转式硬盘容易产生故障；
(3)陌生的编程环境。应用开发和维护人员熟悉PLC的编程工具，不熟悉PC系统的编程环境；
(4)没有统一的开发平台，针对不同的控制任务(如I/O、通信或运动控制、先进控制)，PC常常要求不同的开发环境。
因此，目前往往采用PLC+PC的系统结构，PLC通过串口或以太网口与PC机通信，由PLC进行控制，PC则联网、作流程显示、数据和文字处理、实时数据库等功能，让它们各自发挥所长。
二 传统PLC和现代PLC的主要差别
IEC 61131-3的软件模型(见图2)是现代PLC的软件基础，是整个标准基础性的理论工具，帮助人们完整地理解除编程语言以外的全部内容，也为PLC硬件突破原有体系结构(即在一个PLC系统中装插多个CPU模块)，并进行相应的软件设计，奠定了理论基础。软件模型将其最上层解决一个具体控制问题的完整软件概括为一个“配置”。它专指在一种特定类型的控制系统，包括硬件装置、处理资源、I/O通道 |
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