PLC可編程邏輯控制器，是一種具有微處理器的數字電子設備，用于自動化控制的數字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載存儲器內存儲與運行。PLC通常作為重要的底層控制部件應用在SCADA和DCS系統中，用于實現工業設備的具體操作與工藝控制，是工控系統的重要基礎。在工業現場，由于最靠近底層工業設備，工控系統軟硬件在企業推進智能制造的過程中，起著至關重要的作用。1

　　工業3.0時代，PLC的發展歷程

　　眾所周知，工業3.0是指電子信息化時代，即廣泛應用電子與信息技術，使制造過程自動化控制程度進一步大幅度提高，從20世紀60-70年代開始并一直延續至現在。PLC伴隨著工業3.0 這個時代一路走來，成為工業3.0最具代表性的工業產品之一。

　　1968年1月，美國Bedford Associates公司在Richard Morley領導下開發了一種可編程控制器，支持用梯形圖邏輯編程。同年10月，Bedford Associates創建新公司Modicon來推動新的可編程控制器的產業化，新產品命名為Modicon 084。

　　1969年11月在得知通用汽車公司的要求后，Dick Morley為通用汽車展示Modicon 084, 獲得通用汽車的青睞，隨后通用汽車將其用于對金屬切割、鉆孔、材料處理和裝配等環節進行控制。Dick Morley被普遍認為是“PLC之父”。

　　Dick Morley（右2），1968年 圖源：radwell

　　1971年，Allen Bradley公司的工程師Odo Josef Struger和Ernst Dummermuth開發了新一代控制器，型號為Bulletin 1774，命名為 Programmable Logic Controller (PLC)，采用專用的編程終端T3，該結構申請了美國專利US3942158。Odo Josef Struger后來成為IEEE會士，Rockwell公司技術副總裁，為Allen Bradley公司的PLC架構設計和PLC編程語言國家標準的制定做出重要貢獻。

　　回顧PLC的發展歷史，其成功體現在兩個方面：一是用計算機來解析過去用繼電器實現的邏輯控制；二是采用梯形圖邏輯編程，使原來的電氣工程技術人員能在自己原有的技術基礎上采用計算機編程。

　　PLC是工業產業經濟發展背景下的產物，它為工業技術領域帶來了一次革新，使可編程程序成為了工業生產設備提高運行效率的關鍵，為實際工業生產起到了重要的推動作用。

　　隨著工業4.0、智能制造時代的到來，企業對產線自動化、網絡化與智能化的要求更高，PLC最大的問題在于其封閉和專用的特性。在工業互聯網蓬勃發展的今天，其封閉性與專用性，成為PLC向前發展的最大阻力。

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　　實現柔性生產，PLC需要靈活性和可拓展性

　　隨著市場需求的不斷增長，企業現有的自動化控制越來越無法滿足生產效率以及產品多元化的需求。制造企業需要更多的靈活性來保障快速的產品生產銷售，需要柔性化的生產方式以及柔性化的產線。只有靈活性和可擴展的控制系統才能實現產線工藝的迅速調整以及柔性化的制造，這也是現在工業自動化的關鍵和重點，具體表現在：越來越多的工廠數據應該是可復用的，邏輯代碼應該是易于移動和可重用的，系統應該是模塊化和可擴展的。而傳統的控制核心PLC設備不能夠靈活擴展，這一限制無疑會大大減弱產線的柔性。

　　在工業互聯網中，工廠車間具有更高級別應用程序的機器的數據集成主要是使用傳統協議完成的，而傳統協議缺乏對新設備靈活集成的支持。可以在這兩者之間引入一個中間層，通過虛擬化PLC控制器或軟件定義PLC將控制邏輯與機器分離，可以獲得更靈活的重新配置。具體來說實現PLC靈活性和可擴展性的方案主要有以下兩種：

　　1、實現PLC虛擬化。利用PLC虛擬化是虛擬PLC（vPLC）取代傳統硬件PLC；

　　2、PLC硬件重構。實現下一代新型和智能的PLC設備，取代傳統硬件PLC。

　　PLC虛擬化在這里并非是指軟件PLC（SoftPLC）或安裝虛擬機里面的軟件PLC，而是指將PLC執行環境與I/O模塊解耦，并將PLC執行環境標準化、模塊化、虛擬化的實現。

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　　與邊緣計算結合，未來PLC還需具備一定的智力

　　在工業互聯網應用的初級階段，僅僅將數據采集上來進行大數據分析、預測、優化等還不夠，企業還需要設備本身擁有智能計算、智能處理的能力，比如邊緣計算能力。落地到工業生產過程中，設備最終的控制過程還需要PLC來進行，PLC的智能計算、智能處理必須具有軟件定義的能力。

　　只有通過軟件定義的PLC，才能夠通過上層的數據分析、預測和優化之后，根據應用功能優化和調整PLC控制程序，實現工業生產的效率提升，同時也避免了人員的繁瑣調試等，提高運營成本。而現有的云平臺還無法做到直達底層的控制優化，因此只有在打通關鍵核心控制設備PLC后，才能夠打通工業互聯網的第二階段。

　　從技術發展來看，國產PLC替代空間極大，專、精、高和深挖細分市場或許是國產PLC的“出路”。國內廠商需要提升自主核心技術能力，把握住未來PLC技術和市場的發展趨勢，擴大市場份額，爭取話語權。此外，國內企業應該擁有公平的競爭環境，同時政府也應給予國產中小企業的支持。

　　目前，各“卡脖子”行業的國產化替代在國內各方的努力下加速進行，工控領域的自主安全也越來越受到重視。此外，在智能制造的大潮下，PLC市場具有超大的增長的空間，國產品牌擁有天時、地利、人和的優勢，但若想在激烈的市場競爭中持續增長，還尚需時間的考驗，尤其是替代國外大型頭部企業的大中型PLC市場份額，這也是未來本土PLC企業面臨的最大挑戰。