互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)頗具顛覆性和侵略性的思想和體系，從它的誕生之日起短短十多年時(shí)間，就跨界打擊多個(gè)行業(yè)并取得巨大成功。總結(jié)起來，互聯(lián)網(wǎng)的核心思想就是規(guī)模經(jīng)濟(jì)，以規(guī)模形成經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，即在初始階段，進(jìn)行大規(guī)模的資本投資，提供滿足基本需求的產(chǎn)品，大規(guī)模的發(fā)展客戶，以求達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。并在達(dá)到一定規(guī)模后就開始多元化批量復(fù)制這種規(guī)模經(jīng)濟(jì)，形成多元化的規(guī)模發(fā)展。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)每新增加一種產(chǎn)品的存儲(chǔ)、營(yíng)銷等成本可以趨近于零，所以互聯(lián)網(wǎng)的這種特質(zhì)決定了其針對(duì)各個(gè)行業(yè)必然具有天然的侵略性和顛覆性。
　　在互聯(lián)網(wǎng)向工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域逐漸靠近之后，誕生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)營(yíng)銷概念和體系。這些概念喧囂塵上，一時(shí)滿城風(fēng)雨。喧囂之后可能歸于沉寂，然而來自互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)聲已不可阻擋。
　　天下大勢(shì)，浩浩蕩蕩，順之者昌，逆之者亡。作為工業(yè)控制系統(tǒng)從業(yè)者，我們應(yīng)該拋開市場(chǎng)營(yíng)銷的概念迷霧，去追尋互聯(lián)網(wǎng)概念下工業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)變革。在這樣的變革時(shí)代，工業(yè)4.0、智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等倡導(dǎo)的理念及其技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將不得不在短時(shí)間內(nèi)重新配置，因此需要重新靈活配置工業(yè)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備PLC。如何來靈活配置PLC成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)的的背后支撐。因此本文從這樣的角度出發(fā)，描述了在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背后核心技術(shù)。
　　工業(yè)控制系統(tǒng)的核心PLC
　　可編程邏輯控制器，英文稱Programmable Logic Controllers，簡(jiǎn)稱PLC（本文在后續(xù)一律簡(jiǎn)稱PLC）是帶有模塊化組件的小型工業(yè)計(jì)算機(jī)，旨在自動(dòng)化定制控制過程。我理解的控制過程就是通過程序?qū)ξ锢碓O(shè)備進(jìn)行控制的過程，而這個(gè)程序就是通過邏輯表達(dá)的形式實(shí)現(xiàn)的（梯形圖或其他PLC編程語言）。在PLC內(nèi)部，將真實(shí)物理設(shè)備通過一個(gè)符號(hào)或字符串進(jìn)行邏輯表示，因此編寫的程序就是對(duì)這些邏輯進(jìn)行編程和組合、循序控制的過程。這個(gè)控制過程是可編程的，可自定義的。因此稱之為可編程邏輯控制器（PLC）。
　　PLC一直在發(fā)展中，至今尚未對(duì)其下最后的定義。國(guó)際電工學(xué)會(huì)（IEC）曾先后于1982年11月、1985年1月和1987年2月發(fā)布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案的第一，二，三稿。在第三稿中，對(duì)PLC作了如下定義：可編程邏輯控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
　　在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的物理機(jī)器和生產(chǎn)線通常由硬件PLC控制，這也被認(rèn)為是當(dāng)前最優(yōu)化的解決方案并以此驅(qū)動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程多年。為了更好地理解PLC的目的，讓我們看一下PLC的簡(jiǎn)史。
　　工業(yè)自動(dòng)化在PLC之前就已經(jīng)開始了。在20世紀(jì)早期到中期，工業(yè)自動(dòng)化通常使用復(fù)雜的機(jī)電式繼電器電路來實(shí)現(xiàn)。機(jī)電繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。但是，通過繼電器這種架構(gòu)制造簡(jiǎn)單的自動(dòng)化所需的繼電器、導(dǎo)線和空間的數(shù)量都存在很多問題。一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠控制過程的實(shí)現(xiàn)就需要成千上萬的繼電器！如果邏輯電路中有什么東西需要更改的話，那更是災(zāi)難性的。
　　1968年，第一臺(tái)可編程邏輯控制器（PLC）問世，取代了工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)雜的繼電器電路實(shí)現(xiàn)的工業(yè)自動(dòng)化控制。最開始提出明確想法的是美國(guó)通用公司。在1968年的時(shí)候他們想要一臺(tái)可以取代繼電器控制的裝置。次年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司為通用公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP-14，并且試用成功，這就是世界上第一臺(tái)PLC。到70年代后期，PLC開始進(jìn)入快速發(fā)展階段，運(yùn)行速度快速提升，小型化也有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。80年代初開始在西方國(guó)家廣泛應(yīng)用，并快速成長(zhǎng)，那段時(shí)間可謂是PLC的黃金時(shí)期。之后又發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)。到21世紀(jì)，PLC規(guī)模不斷擴(kuò)大，I/O點(diǎn)數(shù)增加，多CPU并行工作，大容量存儲(chǔ)，高速掃描等，模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化成為主流，成本大幅度縮減，應(yīng)用更加廣泛。
　　PLC的設(shè)計(jì)可以讓熟悉繼電器邏輯和控制原理圖的控制工程師和技術(shù)人員能夠輕松編程。其中最初始的實(shí)現(xiàn)就是梯形圖邏輯，該邏輯被設(shè)計(jì)用來模擬控制電路原理圖。梯形圖看起來像是控制電路，其中電力從左到右通過閉合觸點(diǎn)來激勵(lì)繼電器線圈。
　　上圖的梯形圖看起來像簡(jiǎn)單的控制電路原理圖，左側(cè)顯示開關(guān)、按鈕、傳感器等輸入源，右側(cè)顯示輸出源。通過這樣的梯形邏輯等直觀的界面編程來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)化過程，比使用之前的繼電器更加便捷高效，而且過渡到PLC的學(xué)習(xí)成本也降至最低。