西门子模块6ES7253-1AA22-0XA0物优**

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传统PLC的生产被几家厂商所，造成PLC的性价比增长很缓慢。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。

1、软件PLC技术的形成背景

20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统PLC（本文简称硬PLC）自身存在着这样那样的缺点：难以构建开放的硬件体系结构；工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；传统PLC的生产被几家厂商所，造成PLC的性价比增长很缓慢。

这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口等；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；全部用软件来实现传统PLC的功能。

2、软PLC技术优势

软PLC的硬件体系结构不再封闭，用户可以自己选择合适的硬件组成满足要求的软PLC。

传统PLC的指令集是固定的，而实际工业应用中可能需要定义算法。软PLC指令集可以更加丰富，用户可以使用符合标准的操作指令。

PC机厂家的激烈竞争使得基于PC机的软PLC的性价比得以提高。

传统PLC限制在几家厂商生产，具有私有性，因此很难适应现有标准计算机网络，常常是PLC与计算机处在不同类型的网络中。软PLC不仅能加入到已存在的私有PLC网络中，而且可以加入到标准计算机网络中。这使得现有计算机网络的很多研究成果很容易地应用到PLC控制技术中。

软PLC的技术是基于IEC61131-3标准的，因此在掌握标准语言后开发就比较容易。

3、制约软PLC发展的因素

尽管软PLC技术具有很大的发展潜力，但是这项技术的实现需要解决一些重要的问题。其中主要是以PC为基础的控制引擎的实时性问题。软PLC可以选择的操作系统是bbbbbbsNT，但是它并不是一个硬实时的操作系统。传统PLC具有硬实时性，正因为如此它才能提供快速、确定而且可重复的响应。而要让bbbbbbsNT具有硬实时性，必须对它进行扩展，使得PC的控制任务具有较高的**级，不因为NT的系统功能和用户程序的调用而被抢占。

现在，我们可以通过一些方法将实时性能加入到NT系统中去。比如，修改NT的硬件抽象层，或者NT与一种经过实用验证的硬实时操作系统组合。另外，bbbbbbsCE等操作系统具有了NT在硬实时性方面所不具备的特性。在实际开发中也可使用其他的操作系统作为平台

自20世纪70年代后期进入中国以来，PLC已经广泛地用于工业生产中几乎每一个角落。虽然国产PLC有了长足的发展，但是与国外品牌依旧存在一定的差距。

首先，是技术方面的原因。早期的PLC技术相对封闭，开放性不够，缺乏一个通用的技术平台，国内研发单位很难得到*的PLC核心技术，需要长时间的不断尝试和摸索。“七五”和“八五”期间，国内部分研究单位在PLC研发上进行了科技攻关，取得了一些攻关成果，也基本具备了*PLC的能力。但是，缺乏持续研发和产品化能力，较终没能形成规模经营。

*二，是资金问题。PLC既是专业产品，也是自动化领域的一个通用产品，要形成规模经营必须具有较大的资金投入。有人意识到了开展PLC业务的重要性，但资金不够；有人有资金，却认识不到其长远价值。应该说，部分国产PLC产品确有其*到之处，但由于缺乏足够的资金支持，无法形成规模经营。作坊式生产或者受短期盈利目标的约束，使其无法形成再投入和扩大再生产，制约了产品的健康发展。

*三，是制造工艺问题。在10年前甚至5年前，国内的制造环境如生产工艺、模具制造、质量控制等方面仍存在较大欠缺，无法满足工艺要求较高的PLC批量生产。

*四，面临的是一个与大批国际跨国公司竞争的成熟市场，如何有效地将产品推广出去尤为重要，而国内公司恰恰缺少一支具有*到经营理念的市场队伍，市场开拓力量薄弱。

最后，是体制问题。原来许多做PLC的是研究所或者国营企业，体制和机制问题限制了PLC的产业化发展。

针对上述所面临问题，我国PLC的发展应该采取以下几点对策：

（1）对如此巨大的市场，我国应该集中资金和技术力量，尽快研制生产出具有自主知识产权的PLC系列产品，PLC技术正在由封闭走向开放，大量采用it技术，硬件通用化、软件标准化，使得PLC的设计和生产不再存在技术壁垒。

（2）继续发挥国内PLC应用技术的优势，扩大应用领域。将PLC应用在国民经济的各个领域同时，还要凭借技术和劳动力优势，逐渐融入国际PLC的应用市场，积极参与国际竞争，使我国应用技术优势形成真正的增值服务，带动相关成套设备和软件产业的发展。

（3）在扩大PLC应用范围的同时，在软件集成上下功夫。针对不同的工业生产过程，形成具有自身特色的系统集成软件、人机界面软件和应用软件。

（4）在发展小型PLC产品方面，必须在集成性、功能性、适用性、经济性等方面选择一个合适的平衡点，设计出满足用户不同要求的产品。小型PLC产品仍将是市场主流，小型PLC是较有可能首先实现国产化的，根据当前发展的特点，小型PLC国产化大势所趋。

（5）加大宣传力度，取得国民信任。国产PLC的发展离不开用户的支持，国内PLC厂商应该利用各种媒体宣传PLC产品，开展相关的PLC技术研讨会，产品展示会等，加强与用户的沟通，用户的偏见，并且根据用户的反馈意见，对产品的性能进行不断地完善。同时国内PLC厂商应注意加强与高校的合作，免费提供相关的技术培训，进行国产PLC技术普及。

（6）**应该加大扶持力度，对国产PLC的发展给予引导，从政策、资金、技术、税收等方面予以，**要对我国现有的几十家国产PLC厂商进行整合，组建中国自动化集团公司，选出几个有代表性的优秀国产PLC品牌进行大力发展，充分利用现有资源进行技术开发，积极参与国际化竞争，只有这样，才能摆脱目前国产PLC市场尴尬局面。

工控中国认为：采取上述策略后，我国一定能够在PLC的应用上实现突破，融入**一体化经济之中，形成具有自主知识产权的软件产业，进而研制、开发、生产出具有自主知识产权，能够参与国际竞争的PLC产品。同时国内PLC厂商也要正视与国际大公司的差距，虚心向国际大公司学习先进技术和营销理念，努力缩小差距，迎头赶上国际水平。我们坚信，通过我们不断努力，国产PLC一定会有辉煌的明天。

日前，古河电气工业株式会社宣布成功实现新一代光波导芯片的小型化。古河称，新一代石英系光波导（以下称为PLC）芯片的大小仅相当于之前产品的不足1/10，成功实现小型化。据此可实现电路的高密度集成。

该技术已在今年3月份举办的光通信领域世界国际学会OFC 2014上针对“**小型相干混频器”和“**高折射率PLC（以下称为**高ΔPLC）的低损失连接技术”2个课题进行了发表。

光设备小型化需求

近年来，伴随智能手机的及社交网络等的普及，通信业务呈现爆炸式增长。为了实现这种高度信息化社会，需要实现**高速、大容量传输。

为了实现**高速大容量传输，要加速引进光数字相干传输方式，这就需要提供光学元件和终端设备。另外，光设备也需要做到小型化及高功能化和化，为满足这些要求，需要摆脱之前PLC的设计限制，进行创新性技术开发。

PLC芯片实现小型化

这次，古河通过变更构成PLC的石英系玻璃的组成，开发出芯和包层之间的相对折射率差得到大幅提高的**高ΔPLC技术，芯片大小与之前产品相比达到原来的不足1/10，成功实现小型化。通过本次开发，可进一步实现电路的高密度集成。

作为下一个开发阶段，要使本次开发的**高ΔPLC技术适用于实际光设备。推进包括模块化的实际验证试验，同时进一步提高质量，为实现新一代高速光通信网络贡献力量。

原来的PLC是通过在芯部位添加GeO2，且提高包层部位的相对折射率，将光锁入并搬运到芯内部。为了实现电路小型化和高密度集成化，需要增加GeO2的添加量，提高芯与包层部位的相对折射率并强力锁入光。但是，如果增加GeO2的添加量，玻璃结构就会变得不稳定，从而会发生生产和质量上的问题。

因此，本次开发了通过向芯中添加折射率较大的ZrO2使相对折射率差达到5%以上的**高ΔPLC，适用于相干混频器，结果与原来产品相比，达到了原来产品的不足1/10，成功实现小型化。据此，可进一步实现相干的小型化。

作为基础的**高ΔPLC技术，去年7月份在京都举办的光通信相关国际学会OECC 2013上荣获Best Paper Award奖，今后预计推进实施包括模块化的实际验证试验，同时进一步提高质量