编程软件将ipc转变为一体化的hmi, plc, nc, pac

形成工业编程软件的主要趋势是工程师拥有越来越多的开发选项，基于久经考验的IEC 61131-3编程标准，由PLCopen推广，并得到全球大多数主要控制软件供应商的支持。下一步是为程序员引入更多的工具，包括c++、c#和IEC 61131的面向对象扩展，并使用更多的第三方软件模块来增强现代机器的开发。

这些软件开发的理想平台是工业PC (IPC)。摩尔定律指出，在集成电路上以低成本安装的晶体管数量大约每两年翻一番，今天仍然如此。利用这一点，在一个强大的多核处理器上运行大量控制任务(如果不是全部的话)。

IPC的灵活性

除了作为人机界面(HMI)之外，IPC还提供了更多的潜力，可以被视为机器控制平台的核心。IPC是一种设计良好、坚固耐用的PC，使用的是具有成本效益的现成技术。OEM的工程师在使用ipc时可以更有效地使用来自PC世界的熟悉工具。但一旦在现场部署，IPC应被视为PLC或PAC，就最终用户而言。

作为一个完整的控制平台，IPC不被用作家庭或办公室PC，因为未经授权的人可以在任何时候添加程序或运行他们选择的任何软件。在机器交付后，当控制系统在工厂启动并运行时，可以并且应该限制操作系统(OS)的访问。就工厂而言，它是一个强大的工业控制器。ipc的主要成果之一是，以前在传统PLC世界中由硬件模块处理的功能可以在运行在基于pc的设备上的软件层中接管。倍福自动化是努力提高软件利用率和降低硬件利用率的供应商之一。

软件技术的不断收敛导致了统一的编程环境，更少的硬件组件需要管理，减少备件库存，消除了简单交换信息所需的中间设备，以及更少的故障点。甚至像机器安全代码这样的关键功能也可以集成到一个基于pc的编程平台中。

由于Intel x86架构的持续使用(现在已经使用了20多年)，基于Microsoft windows的ipc能够独立于操作系统控制任务的执行。例如，Beckhoff的TwinCAT平台从NT时代起就一直与微软Windows并行工作，但一直独立于微软Windows 8。IPC，当被适当地作为工业设备对待时，可以用作具有异常干净的周期时间的高度确定性控制平台。此外，用户还可以获得使用开放平台的所有其他好处。

开放平台，而不是源代码

这就提出了另一点，以纠正一个常见的误解:“开放平台”并不意味着“开源”。拥有一个开放的平台意味着能够集成已经开发的代码和程序，这些代码和程序来自各种各样的来源，包括IEC 61131-3环境、Matlab、. net、Java、Web服务、ASP、Microsoft Silverlight、HTML5，以及目前驱动世界技术的任何公共语言运行时(CLR)功能。这就导致了实际的策略(可以说，不需要重新发明轮子)，通过使用具有经过验证的跟踪记录的流行概念，例如面向对象编程(OOP)。开放平台还应该包括集成物理设备(驱动器、I/O等)的能力，而不会在时间和成本上造成损失。

ipc允许控制工程师使用确定性I/O系统，以非常循环的方式更新现场设备的输入和输出。然后使用基于pc的软件组件来操作I/O系统——换句话说，读取输入、做出决策和写入输出。这些软件组件可以很容易地复制、重用、集成，并在与I/O系统同步的时间线程上执行。全球数以万计的TwinCAT PC运行时实现控制着机器和进程。

虽然传统的、专有的PLC系统架构和相关的编程已经很好地为控制工程师服务，但我相信自动化软件编程的下一个进化是基于pc的控制。

Bob Trask, PE，倍福自动化高级电气工程师。由Mark T. Hoske编辑，CFE Media，控制工程, www.globalelove.com。查找与控制器编程相关的文章控制工程封面故事。

www.beckhoffautomation.com/twincat

www.plcopen.org

//www.globalelove.com/PACs

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