在工业互联网时代，工业控制系统的未来发展趋势如何？（发布日期：2019年1月22日）来源：电气自动化网络零序互联网是一种颠覆性和侵略性的思想和体系。它自诞生以来，在短短十年的时间里，跨越国界，攻克了许多行业，取得了巨大的成功。综上所述，互联网的核心理念是规模经济。为了实现规模经济，我们应该在初期进行大规模的资本投资，提供满足基本需求的产品，大规模开发客户。而在达到一定规模后，我们开始以多元化的方式复制这种规模经济，形成多元化的规模发展。因为每一个加入互联网的新产品的存储和营销成本都可以接近于零，所以互联网的这一特点决定了它对各个行业来说自然具有侵略性和颠覆性。互联网逐步向工业控制系统领域转型后，工业互联网、工业4.0、工业物联网等营销理念和体系应运而生。这些概念是喧闹的，城市充满了风暴。喧嚣过后可能会是沉默，但互联网是无法抗拒的。世界总的趋势是浩瀚而强大的。追随它的人必兴旺，违背它的人必灭亡。作为工业控制系统的实践者，我们应该抛开市场营销的迷雾，追求互联网理念下工业控制系统的技术变革。在这样一个瞬息万变的时代，工业4.0、智能工厂和工业互联网所倡导的理念和技术将不得不在短时间内进行重新配置。因此，作为工业控制系统核心设备的PLC需要灵活配置。如何灵活配置PLC成为工业互联网实现工业互联的后盾。因此，本文从这个角度出发，阐述了工业互联网时代工业互联网背后的核心技术。PLC（programmablelogiccontrollers，可编程逻辑控制器）是工业控制系统的核心，是一种具有模块化组件的小型工业计算机，旨在实现定制控制过程的自动化。我理解的控制过程是通过程序控制物理设备的过程，这个程序是以逻辑表达式（梯形图或其他PLC编程语言）的形式实现的。在PLC中，真正的物理设备是用符号或字符串来表示的，因此程序就是对这些逻辑进行编程、组合、顺序控制的过程。控制过程可编程和定制。因此被称为可编程逻辑控制器（PLC）。PLC一直在发展，到目前为止还没有最终的定义。1982年11月、1985年1月和1987年2月，IEC发布了PLC标准草案的第一、二、三稿。在第三稿中，PLC的定义如下：可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为工业环境应用而设计的数字操作电子系统。它采用可编程存储器，用于存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的指令，并通过数字和模拟量的输入和输出来控制各类机械或生产过程。可编程序控制器（PLC）及其外围设备的设计应遵循易于与工业控制系统形成一个整体并扩展其功能的原则。在工业控制系统领域，工业生产环境中的物理机械和生产线通常采用硬件PLC控制，多年来一直被认为是目前驱动工业自动化过程的最佳解决方案。为了更好地理解PLC的用途，让我们看一下PLC的简史。工业自动化先于PLC。在20世纪初到中期，工业自动化通常是通过复杂的机电继电器电路来实现的。机电式继电器是一种具有控制系统（又称输入电路）和受控系统（又称输出电路）的电子控制装置。当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使受控输出电路接通或断开。然而，通过继电器结构实现简单自动化所需的继电器数量、电线和空间存在许多问题。一个简单的工厂控制过程需要成千上万的继电器！如果逻辑上有什么需要改变的话，那就更是灾难性的了。1968年，第一台可编程逻辑控制器（PLC）问世，取代了工业生产中复杂的继电器电路，实现了工业自动化控制。是通用汽车公司首先提出了一个明确的想法。1968年，他们想要一种可以取代继电器控制的装置。次年，美国数字设备公司为通用汽车公司开发了第一台可编程控制器pdp-14，并成功试用。这是世界上第一台PLC。上世纪70年代末，PLC开始进入快速发展阶段，运行速度迅速提高，小型化也取得了实质性进展。20世纪80年代初，PLC开始在西方国家广泛应用并迅速发展，这是PLC的黄金时代。之后，我们开发了大型机和超小型计算机。进入21世纪，随着PLC规模的不断扩大、I/O点数的增加、多CPU并行工作、大容量存储、高速扫描等，模块化、标准化已成为主流，成本大大降低，应用更加广泛。PLC的设计使熟悉继电器逻辑和控制原理图的控制工程师和技术人员易于编程。最初始的实现是梯形逻辑，它被设计用来模拟控制电路原理图。梯形图看起来像一个控制电路，从左到右的电源通过闭合触点激励继电器线圈。如图1所示：图1-梯形图逻辑示例，上图中的梯形图看起来像一个简单的控制电路原理图，左侧显示开关、按钮和传感器等输入源，右侧显示输出源。它比以前的继电器更方便、更高效，同时也将向PLC过渡的学习成本降到最低。PLC是微机技术与传统继电器触点控制技术的结合。它克服了继电器触点控制系统中机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差、灵活性差的缺点。它充分利用了微处理器的优点，兼顾了现场电气操作维护人员的技能和习惯。特别是PLC编程不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套基于继电器梯形图的简单指令形式，使用户的编程生动、直观、方便、易学；调试和检错也非常方便。用户购买所需的PLC后，只需按说明书进行少量的布线和简单的用户编程，就可以灵活方便地将PLC应用到生产实践中。基于这种梯形逻辑，我们只需根据工厂环境的生产过程对梯形逻辑进行编程，就可以实现控制过程的可编程性。虽然可编程逻辑控制器（PLC）是可编程的，但它不同于流行的软件定义。主要原因是可编程控制器（PLC）有一定的局限性。也就是说，每个可编程逻辑控制器（PLC）都需要特定的编程软件来编程。程序实现后，可以通过与PLC通信上传最终的控制过程程序。可编程序控制器（PLC）介于传统的硬件设备和软件定义之间，实现了数据平面的可编程性，而控制平面没有抽出，实现了统一的集中控制。针对机电式继电器的复杂机械控制，开发了PLC。其目的是开发更灵活的控制系统，减少机器停机时间，并使用这种新设备执行逻辑功能。从PLC的发展到现在，它真正达到了最初设计开发的目的。几十年来，PLC一直默默地致力于工业自动化领域。即使在应用安全关键技术时，也实现了机器控制的可靠性。因此现代工业自动化控制器几乎都是由PLC实现的，在工业环境中，PLC几乎是万能的。第一次工业革命发生在18世纪到19世纪。它通过创造新的制造工艺改进了生产工艺，从而促进了社会进步。当时的制造业主要依靠手工生产商品，英国诞生的第一次工业革命改变了这种局面，使机械制造业能够更好地利用水力和蒸汽动力来提高生产力。而这些完善的创新理念和制度，自然在第二次和第三次工业革命中发挥了巨大作用。正在进行的工业革命是第四次工业革命，又称工业4.0（由德国提出）或工业互联网（由美国提出）。工业4.0的基本理念与其他工业革命一样：通过改进业务流程和制造流程，缩短生产时间，降低生产材料成本，减少麻木