一旦编成，重复使用

　　多平台编程软件并不是一个新概念，而是起步中的超越IEC61131- 3语言，向系统范围体系结构的转变，它可能会改变控制工程师与硬件及软件相互作用的方式。
　　控制工程师们很早就发现重复利用运行于控制操作下的软件程序的价值。在公司要求工程技术人员缩短项目开发时间以节省成本并将产品更快地投入市场时，这一价值在过去几年里得到了极大地增长。
　　一些人会争辩说控制工程师不是程序员，不应当如此深入地介入错综复杂的编程过程中。但软件在自动化过程中是如此地重要，因此对于那些没有深刻领会由软件所控制的自动化过程的人来说，是不能将程序设计的强大内在功能交给他的。这就是为什么控制工程师几乎像熟悉回路整定那样地熟悉今天的编程工具。幸运的是，多平台编程语言的进展使得工程师们只需放弃其很少的控制工程师身份就能更好地成为IT产业的精英。
　　控制工程师常用的软件编程语言符合IEC61131-3标准。该标准包括对顺序功能图语言、指令列表、梯形图、功能块图及结构化文本的定义。这一标准为各种不同语言建立了结构框架，从而增强其再使用性，减少错误并增加编程与用户效率。
　　尽管IEC 61131-3使这些编程语言标准化并扩展了它们的用途，从而使它们变得更为友好，但使用不同专用版本的供应商们之间仍存在着很大的裂缝，这些不同版本的语言如何能在北美和欧洲同时使用呢？
　　Schneider Electric公司软件产品经理Wolfgang Langer说：“关于IEC的使用，北美和欧洲差别很大，在欧洲大约有70~80%的工程师在使用IEC，而在北美却几乎完全相反”。
　　Entivity公司总裁Peter Durand解释说：“你使用IEC语言就如同人们使用C、VB甚至Java一样——尽管情形并不完全是这样，但我们已开始注意到消费者更倾向于追求一些更为直观的东西，即那些一个人编写出来后每个人都能理解的东西。
　　在控制市场上，多平台编程语言所面临的最大挑战就是为已安装了其他程序的用户群体所接受。Durand说：“工程管理人员并不总是想改变编程语言，就算应该这样做也不愿如此。因为他们已经有50人接受了继电器梯形逻辑培训，并不想再培训他们，而这些工程师也不想再接受培训。”
　　然而再训练却似乎是不可避免的。
　　Durand说：“我习惯于在有10名工程师的控制部门工作，现在这儿只有2名，但工作量却一点也没少。”

　　现实世界
　　Mark Ollander是Conair集团主管控制技术的副总裁，该集团是位于匹兹堡的一家整形外科辅助器械制造厂，它需要使用PLC及嵌入式实时编程环境。
　　Ollander说：“我们控制平台（用于在PLC中进行加料控制及树脂材料的输送）原有的一些设计是这样进行的，即：每一个程序及每一个控制进程都是为控制应用唯一设计的，因此没有将代码用于交叉控制应用，也没有再利用代码，没有使用结构化存储器。”
　　Ollander说：“Conair公司在过去一年半的时间里所推出的更新的设计，是从用于各种应用的存储架构这方面的一种‘普遍意义’上来设计的，如材料输送控制器的排列等”。
　　Conair公司达到了“普遍设计”这一目的，使程序一旦编写成功，即能被各种应用需求重复使用。他们考察了其客户装置的控制方案，发现了许多重复出现的程序。结果Conair公司对代码结构进行了一次全面的再设计，使其达到最佳的可重复使用性并具有一般性结构。
　　Ollander说：“通过作业现场的操作员界面获得每一种应用配置而使结果成为一种参数化演练，而不是需要一台配有特定软件的PC机，以及配置那些使用开发环境的应用。”
　　Conair主要使用Rockwell Automation的Logix平台以及西门子A&D的S7平台。
　　Ollander说：“我们对屏幕和PLC控制代码的整个理念是要将逻辑、算法和存储分配很好的组织起来，这样我们就不必为具体设备的每一样东西都去费心地编码，或者要求设备必须处于一个物理I/O位置。我们正在通过间接寻址做尽可能多的工作，这让我们从最简单到最复杂的应用都具有了真正无限的可扩展性，而只需同样的代码，以及利用屏幕参数化来配置那些我们对其物理硬件犹豫不决的设备类型”。
　　由于Conair公司是在使用以太网及结构化存储器映射，因此数据可以通过管理层甚至公司上层，从PLC转移到操作员界面上，其结果是在企业内部建立起直接的连通性。
　　Ollander说：“我们所拥有的软件架构并非只为了可再使用，而是要让其达到普遍的互连性，从而



















在应用集成的工程化及安装上只需增加很少的时间。这能缩短我们的项目开发时间，因为我们只需开发一次应用解决方案，剩下的就是它的投资回报（ROI）了”。

　　进入游戏
　　像Conair这样的公司所获得的成就表明，程序的可再使用性是一个有着巨大吸引力的伟大理念。可由于每一供应商的实施总是稍微有些不同，而且控制实施经常要用去好几年的时间，因此在厂商的平台和系统中完全再利用编码的能力却是非常罕见的。ABB公司Industrial IT市场部系统营销经理Kim Fenrich说：“在大多数情况下必须重新编写一定百分比的代码”。
　　Kim Fenrich说：“尽管61131标准是为方便这类跨平台再利用而开发的，而且ABB已经接受并认可了这一标准，但有些供应商却还没有这样做。因此在遵循和不遵循这一标准的平台及系统间的代码再利用是不可能的。在某些情况下，基于供应商的实施情况，遵循61131标准并不一定能保证完全的再使用。”
　　Fenrich说：“与此同时，我们的客户所看到61131的最大价值并不是它的平台间兼容性，而是可以让多个工程学科使用工程师感到舒适的特定控制环境，并全都在处于同一系统中。例如ABB的Industrial IT产品支持所有5种61131语言，使具有PLC背景的工程师可以用梯形模式来编程，而那些具有DCS背景的工程师也可以使用其中的功能块”。
　　尽管61131具有诸多优势而且也得到了众多供应商的支持，但标准中所涵盖的这些语言并不能完全满足控制工程师们的要求。
　　Rockwell Automation公司 Logix/NetLinx市场营销经理Ron Bliss说：“IEC61131的问题在于它发展得有些过头。它除为你提供一些基本的指令，如加减乘除以外，还提供用于创建应用的标准环境；但当你要做这些工作时，它突然又停止了。例如，你必须编写你自己的PID指令等”。
　　随着经济因素继续并更加强烈地影响制造业，工程师们寻找由可重复使用软件所带来的效率而产生的压力，可能会使程序的可移植性成为永远的努力方向。
　　有人这样说，如果你正开始关注这个问题，那么首要考虑的是一个工程师将使用两种不同类型的软件平台：基于配置的平台以及功能齐全的编程环境。
　　根据NI公司LabView 产品经理 Jennifer Dieterle的说法，基于配置的平台由供应商通过一组该平台能执行的功能来定义，而不能引入其他的代码。例如，梯形逻辑提供了一组功能；要超出它则很困难。而在LabView或C或VB这样的功能齐全的编程环境中，代码是用其他的语言来编写的（如微软Windows中的动态链接库等），这样你可以将代码打包并在其他环境中使用。
　　Jennifer Dieterle说：“如果你能得到基于配置的程序所需的全部功能，那速度将会非常快，因为大部分编程工作都已经完成。然而，能存活很多年的环境类型是非常罕见的。”

　　弄清其中的意义
　　制造业业务模式的改变却要求工程师们多注意对多平台软件的需要。
　　AMR研究机构专注于消费包装产品、生命科学及过程工业研究总监Colin Masson说，新产品的推出及产品生命周期的缩短所产生的压力，驱使整个制造业更多的去寻求产品生命周期管理的良策。
　　Masson说：“这要求控制工程师与企业进行更加及时而系统的交流，因为现在必须实施更多的改变。如今对控制工程师的影响在于，不管什么地方需要他采用控制策略，他都必须去制定一个规范或者管理方法，以使他能进行频繁的改动，他不能再在硬件层面上孤立地工作。所以我不认为今天会有许多工程师会采用出自特定供应商的封闭的梯形逻辑方案。”
　　在软件编程及工程化合并到来的时候，工程师们所面临剧烈改变中的大部分，则将由新一波工程师来面对。
　　Schneider公司的Langer说：“面于IEC软件，熟悉计算机及微软软件的年轻工程师们，最有可能认识到这种新编程方法的价值并接受它。对当今的年轻工程师来说，图形支持是一种自然的环境”。

 
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