50年来,PLC编程方式经历了输入语句表编程、DOS编程、BASIC和C编程、windows编程和mapp技术组态编程的变化,PLC编程方式的改变也让自动化工程师自身技能随之变化,本文和大家聊聊这个话题。
本文不讨论编程语言的优劣,分享的是50年来PLC编程方式的发展。PLC编程方式是指通过何种形式来对PLC进行组态和编程。
50年来PLC编程方式的发展
1、输入语句表编程
1969年美国数字设备公司(DEC) 研制出第一台PLC在美国通用汽车自动装配线上试用获得了成功它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC作为自动化标志性产品也见证了自动化产业的发展。
20世纪70年代初PLC初代已经形成、开始大范围进入工业领域,当时日本欧姆龙的PLC叫sysmac,采用手持终端的方式通过输入语句表(类似汇编)方式对PLC进行编程,可以说这种编程方式风靡一时。当然掌握这种编程方式的工程师也是凤毛麟角,所以那个时代自动化工程师备受尊重。
2、DOS编程
随着x86计算机的迅速发展,DOS系统已经从传统个人计算机慢慢渗透到工业领域,当时三菱PLC开发出来一款叫MEDOS的软件,可以安装在DOS环境下,对三菱的PLC进行编程和组态,这个时候自动化工程师慢慢从手持终端转向对x86计算机DOS环境的掌握。但要知道那个时候x86计算机的主频只有几兆赫兹,内存只有几十K字节,硬盘也只有几十兆。能够熟练掌握这种PLC的组态软件的自动化工程师也是门槛很高,同时这些工程师噼里啪啦敲着键盘(因为还没有鼠标)特别有程序员的范儿。
3、BASIC和C编程
当然,对于像注塑机、包装、印刷等设备,通常会有较多的温度、压力的回路控制,又不同于流程工业的温度控制循环周期比较长。这类既要高速又要精准的工艺控制需要强的算法设计能力。因此,像贝加莱这种以机械自动化为主的公司,在20世纪80年代即开始推出采用BASIC和C编程的PLC,当时这个被称为“可编程计算机控制器PCC”-后来为了与市场统一被称为PLC。
4、windows编程
后来苹果开创了桌面操作系统的先河,微软又普及了桌面操作系统,WIN32→WIN95→WIN98→WIN2000,各家自动化厂商也快速从DOS版本PLC的组态方式切换到windows这种以可视化结合拖拽的组态方式,同时赢得自动化工程师的热爱和追捧,让原来枯燥不直观的组态软件,变得更容易组态,更直观调试和排错。也就是从这个时候自动化工程师数量出现几何倍数的增长,各大高校、厂商、集成商都能培养出来纯PLC编程的工程师。
后来自动化厂商发现通过这种拖拽的方式,对于传统的控制逻辑来说还是效率太低,每次都要重复很多遍,当然也有自动化工程师采用封装自定义功能块,但还是大范围普及还是受限。这个时候自动化厂商又发明一种更加高效的组态方式,它叫向导模式。通过对话的方式,填写参数,一步又一步就可以快速生成一个工程师想要的程序,包括程序区域,数据区域和缺省参数等,一次性生成好。这种模板+向导的方式很受当前自动化工程师热爱,比如PLC的软同步程序向导,PLC复杂PID控制回路向导,PLC的MODBUS通讯轮询向导等等。
从2016年开始,越来越多的IT技术开始融合到自动化领域,对于能够掌握IT的技术编程评判是否能成为自动化工程师门槛,但是自动化工程师的目标还是更优的控制,更稳的参数控制。对于疲于奔命滚动学习也是摇摇欲坠,力不从心。
5、APP组态
但今天我们看到另外一种颠覆式的编程方式出现,它很像手机中APP的组态方式,大家有没有了解过手机中一款APP类似于小米APP他就是通过APP简单的配置,就可以让用户把家庭智能设备连接在一起享受到家庭智能化的乐趣。那我们今天看到这种APP的组态方式,就是类似于把PLC当作手机的载体,通过启用各种在PLC内置好的APP程序,然后通过设置对话框,拖拽等操作快速完成自动化控制领域一项要求或者控制任务。
它就是贝加莱的mapp技术,说它是一项技术,但更适合称它为工控界APP,这种编程方式打破了传统需要在梯形图,结构化文本甚至借助更多IT流行的技术才能实现一些功能。
mapp技术正在彻底改变工业和设备软件的创建。mapp使用方法与智能手机应用程序一样简单。自动化工程师无需编写一行又一行的代码来从头开始构建用户管理系统、报警系统或运动控制序列,只需单击几下鼠标即可配置现成的mapp。复杂的算法易于管理。程序员可以完全专注于用户需求。
mapp到底有哪些APPs?
①编程服务类
mapp AlarmX报警APP,mapp CodeBox逻辑调试APP,mappI/O IO在线添加和管理APP,mapp Audit审计APP,mapp OEE效率管理APP,mapp Energy能源管理APP。
②闭环控制类
mapp Control控制APP,侧重于工艺闭环控制,例如液压控制mappHydraulic,温度控制mapp Temperature,张力控制mapp Tension等等,是工艺与实现的集成。
③机电控制类
mapp Axis轴控制APP,mapp CNC机床APP,mapp Robotics机器人APP,还有最新的ACOPOStrak所对应的mapp Trak.
④功能安全类
mapp SafeMotion功能APP,mapp SafeDesigner安全设计APP,mapp Option安全选项APP,mapp openSAFETY安全通信APP,SafeRobotics-机器人的安全。
⑤视觉类
mappVision AR/VR APP,它以比较快的方式让工程师配置图像处理的参数,并能够与控制任务快速连接。
⑥显示类
mapp View前端展示APP,它基于Web技术的HMI,美观且易于理解。
最后想说:50年来,PLC编程方式出现翻天覆地变化,在今天以APP组态方式的出现,也让自动化从业者不用再去考虑还要学习和掌握哪些IT技术,仅仅在现在PLC中启用APP后通过填写参数和拖拽就可以轻松完成传统IT要一个月才能完成的功能,关键是这些APP很可靠,再也不用担心半夜你自己通过IT手段开发的应用出现bug了。
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