PC控制的发展历史时间表

2021-06-29 09:48:34 admin 3

PC控制的发展历史时间表

   最早的基于PC的控制系统之一是由Ron Lavallee在20世纪80年代中期开发的FloPro产品。它是以流程图为基础的,构成了一种逐个决策的方法来描述和表达工艺流程。然而,他的第一个项目是一个后处理程序,它使用惠普的HP-85生成的代码将流程图符号转换为梯形图逻辑。他向Gould Modicon公司展示了他的开发,后者曾提议购买这项技术,但由于某种未知的原因放弃了。FloPro转移到IBM的PC机,加上连接Allen-Bradley远程I/O系统的通信卡,FloPro进入了通用汽车的开发领域,一个新的范例诞生了。

   Mike Klein创办了一家名为Steeplechase(越野赛跑)的流程图公司,在计算机控制领域很早就取得了成功。它基于Windows,所提供的流程图编程软件其界面远比FloPro要好,获得广泛的赞誉。笔者在2000年前曾获赠一本该公司出版的有关PC控制的技术专著。

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   Steeplechase还与与一些公司建立联盟,事实上还催生了更多的以推广流程图编程软件应用的公司,如Think&Do。Think&Do公司的销售经理是一名上海工业大学毕业的上海人,他曾在2000年以后的好几年在国内(主要在上海和北京)举办研讨会,也走访了一些研究所、企业和大学,希望能为流程图编程语言打开出路。记得是有一些单位运用Think&Do提供的流程图软件做过一些项目,如北京的邮电部门的邮件分拣装置。笔者当年曾与这位销售经理讨论过这个编程语言的前途,直言不讳指出它较难推广,原因是那时IEC61131-3的国际标准已经稳稳地获得国际工业界的认可,而这个标准中的顺序功能图(SFC)其功能完全可以替代FloPro这样的流程图编程语言。实际的发展证明了笔者的判断,如今SFC已成为PLC控制软件的固件。它现在作为一种基于状态的控制软件系统可以以硬件形式实现而广为使用。

   另一家因FloPro而成立的公司是FlexI SProcess Control公司。它推出一个后处理程序,采用SFC编程的控制算法,并将其转换为艾伦-布拉德利(AB)公司的PLC-5的子程序的梯形逻辑。它确实很流畅,做得很好,但在图形化语言方面有一些来自行业的阻力,因为开发人员并没有没有按照需要的方式思考。他们的思维是为阶梯逻辑的开发准备的,而且大多数的开发是一次一个梯级进行。

   实际上,科技界并不排斥有一个新颖的想法和一种新的方法来创建一个控制过程程序,但创建者必须有一定的资源,而且需要长期地进行维护、升级和技术支持。例如FloPro在加拿大温莎的一个项目中遭遇挫折,因为系统集成商抨击该软件的可视化效果非常差,而且缺乏故障排除工具。在多伦多的耐克分销中心有一个系统,它仍然运行着Steeplechase公司的流程图软件。问题是如果系统出了什么差错,将难以找到任何资源提供支持帮助。总之,流程图编程语言及其平台之所以没有取得预想的成功,恐怕问题出在从事这一方向开发和推广的公司没有得到足够的资源支持,市场的推广又不足以支持其长期的坚持和发展。但从图1所示的应用程序编程示例可以发现,它还是有其明显的优点:逻辑清晰,容易理解,甚至可以运用自然语言表达等等。

   是不是Steeplechase的流程图编程就此进入死局了呢?并非如此,至少在美国还有不少它的拥趸。例如OPTO22的控制器至今还一直在用这种编程工具,其近年推出的边缘可编程工业控制器EPIC groove仍然提供流程图编程工具。菲尼克斯在2008年开发的面向中小型应用的PLC(型号为ILC150 VLC系列)是一种紧凑型低价格的嵌入式平台,从其配备工业以太网EtherNet/IP来看,这是一款针对美国市场的产品。这一PLC采用Steeplechase的流程图编程软件(图形化逻辑控制软件VisualLogic Controller),版本是VLC7.2。菲尼克斯还有一个产品系列S-MAXVLC,也采用这一编程工具。

   在美国还有一种所谓的低图形编程(low diagram programming)的说法,流程图编程也被归纳到这一门类。另外,国内比较熟悉的NI的LabView平台,提供具有各式各样的基础功能块的库,供用户进行功能块图形编程,也是属于低图形编程的范畴。

   实际上在1985年以后,国内许多单位也开始了运用PC机开发控制系统的探索。笔者参加过上海工业自动化仪表研究所一个造纸控制系统开发的项目,运用长城0520C(Intel8086,加装8087协处理器做浮点运算),除了做人机界面、I/O、与纸张基重和水分测量装置的通信进行数据采集外,还承担造纸过程控制模型的运算。由于算力有限,为保证具有大量矩阵运算的控制模型能在1秒钟内算完,程序编写采用汇编语言。系统在北京造纸一厂一台长网造纸机投运。

   国内在90年代中后期在工控市场中出现了基于PC机的适于中小规模的DCS系统的产品,由于其造价相对正规厂商的DCS低许多,也曾获得过一定的市场份额。但后来国产正规的DCS厂商如中控、和利时、优稳等不断壮大,产品质量和规模不断提升,价格又在下降,这类基于PC机的DCS逐渐退出市场。不过在国内用PC机开发软PLC控制很少见,除非用国外的相关软件。或许是因为开发这种基于IEC61131-3的软件需要有相当坚实的基础。