PC控制的發(fā)展歷史時(shí)間表

   最早的基于PC的控制系統(tǒng)之一是由Ron Lavallee在20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的FloPro產(chǎn)品。它是以流程圖為基礎(chǔ)的，構(gòu)成了一種逐個(gè)決策的方法來描述和表達(dá)工藝流程。然而，他的第一個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)后處理程序，它使用惠普的HP-85生成的代碼將流程圖符號(hào)轉(zhuǎn)換為梯形圖邏輯。他向Gould Modicon公司展示了他的開發(fā)，后者曾提議購買這項(xiàng)技術(shù)，但由于某種未知的原因放棄了。FloPro轉(zhuǎn)移到IBM的PC機(jī)，加上連接Allen-Bradley遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)的通信卡，F(xiàn)loPro進(jìn)入了通用汽車的開發(fā)領(lǐng)域，一個(gè)新的范例誕生了。

   Mike Klein創(chuàng)辦了一家名為Steeplechase（越野賽跑）的流程圖公司，在計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域很早就取得了成功。它基于Windows，所提供的流程圖編程軟件其界面遠(yuǎn)比FloPro要好，獲得廣泛的贊譽(yù)。筆者在2000年前曾獲贈(zèng)一本該公司出版的有關(guān)PC控制的技術(shù)專著。

   Steeplechase還與與一些公司建立聯(lián)盟，事實(shí)上還催生了更多的以推廣流程圖編程軟件應(yīng)用的公司，如Think&Do。Think&Do公司的銷售經(jīng)理是一名上海工業(yè)大學(xué)畢業(yè)的上海人，他曾在2000年以后的好幾年在國內(nèi)（主要在上海和北京）舉辦研討會(huì)，也走訪了一些研究所、企業(yè)和大學(xué)，希望能為流程圖編程語言打開出路。記得是有一些單位運(yùn)用Think&Do提供的流程圖軟件做過一些項(xiàng)目，如北京的郵電部門的郵件分揀裝置。筆者當(dāng)年曾與這位銷售經(jīng)理討論過這個(gè)編程語言的前途，直言不諱指出它較難推廣，原因是那時(shí)IEC61131-3的國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)地獲得國際工業(yè)界的認(rèn)可，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的順序功能圖（SFC）其功能完全可以替代FloPro這樣的流程圖編程語言。實(shí)際的發(fā)展證明了筆者的判斷，如今SFC已成為PLC控制軟件的固件。它現(xiàn)在作為一種基于狀態(tài)的控制軟件系統(tǒng)可以以硬件形式實(shí)現(xiàn)而廣為使用。

   另一家因FloPro而成立的公司是FlexI SProcess Control公司。它推出一個(gè)后處理程序，采用SFC編程的控制算法，并將其轉(zhuǎn)換為艾倫-布拉德利（AB）公司的PLC-5的子程序的梯形邏輯。它確實(shí)很流暢，做得很好，但在圖形化語言方面有一些來自行業(yè)的阻力，因?yàn)殚_發(fā)人員并沒有沒有按照需要的方式思考。他們的思維是為階梯邏輯的開發(fā)準(zhǔn)備的，而且大多數(shù)的開發(fā)是一次一個(gè)梯級(jí)進(jìn)行。

   實(shí)際上，科技界并不排斥有一個(gè)新穎的想法和一種新的方法來創(chuàng)建一個(gè)控制過程程序，但創(chuàng)建者必須有一定的資源，而且需要長期地進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)和技術(shù)支持。例如FloPro在加拿大溫莎的一個(gè)項(xiàng)目中遭遇挫折，因?yàn)橄到y(tǒng)集成商抨擊該軟件的可視化效果非常差，而且缺乏故障排除工具。在多倫多的耐克分銷中心有一個(gè)系統(tǒng)，它仍然運(yùn)行著Steeplechase公司的流程圖軟件。問題是如果系統(tǒng)出了什么差錯(cuò)，將難以找到任何資源提供支持幫助。總之，流程圖編程語言及其平臺(tái)之所以沒有取得預(yù)想的成功，恐怕問題出在從事這一方向開發(fā)和推廣的公司沒有得到足夠的資源支持，市場的推廣又不足以支持其長期的堅(jiān)持和發(fā)展。但從圖1所示的應(yīng)用程序編程示例可以發(fā)現(xiàn)，它還是有其明顯的優(yōu)點(diǎn)：邏輯清晰，容易理解，甚至可以運(yùn)用自然語言表達(dá)等等。

   是不是Steeplechase的流程圖編程就此進(jìn)入死局了呢？并非如此，至少在美國還有不少它的擁躉。例如OPTO22的控制器至今還一直在用這種編程工具，其近年推出的邊緣可編程工業(yè)控制器EPIC groove仍然提供流程圖編程工具。菲尼克斯在2008年開發(fā)的面向中小型應(yīng)用的PLC（型號(hào)為ILC150 VLC系列）是一種緊湊型低價(jià)格的嵌入式平臺(tái)，從其配備工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet/IP來看，這是一款針對美國市場的產(chǎn)品。這一PLC采用Steeplechase的流程圖編程軟件（圖形化邏輯控制軟件VisualLogic Controller），版本是VLC7.2。菲尼克斯還有一個(gè)產(chǎn)品系列S-MAXVLC，也采用這一編程工具。

   在美國還有一種所謂的低圖形編程（low diagram programming）的說法,流程圖編程也被歸納到這一門類。另外，國內(nèi)比較熟悉的NI的LabView平臺(tái)，提供具有各式各樣的基礎(chǔ)功能塊的庫，供用戶進(jìn)行功能塊圖形編程，也是屬于低圖形編程的范疇。

   實(shí)際上在1985年以后，國內(nèi)許多單位也開始了運(yùn)用PC機(jī)開發(fā)控制系統(tǒng)的探索。筆者參加過上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所一個(gè)造紙控制系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目，運(yùn)用長城0520C（Intel8086,加裝8087協(xié)處理器做浮點(diǎn)運(yùn)算），除了做人機(jī)界面、I/O、與紙張基重和水分測量裝置的通信進(jìn)行數(shù)據(jù)采集外，還承擔(dān)造紙過程控制模型的運(yùn)算。由于算力有限，為保證具有大量矩陣運(yùn)算的控制模型能在1秒鐘內(nèi)算完，程序編寫采用匯編語言。系統(tǒng)在北京造紙一廠一臺(tái)長網(wǎng)造紙機(jī)投運(yùn)。

   國內(nèi)在90年代中后期在工控市場中出現(xiàn)了基于PC機(jī)的適于中小規(guī)模的DCS系統(tǒng)的產(chǎn)品，由于其造價(jià)相對正規(guī)廠商的DCS低許多，也曾獲得過一定的市場份額。但后來國產(chǎn)正規(guī)的DCS廠商如中控、和利時(shí)、優(yōu)穩(wěn)等不斷壯大，產(chǎn)品質(zhì)量和規(guī)模不斷提升，價(jià)格又在下降，這類基于PC機(jī)的DCS逐漸退出市場。不過在國內(nèi)用PC機(jī)開發(fā)軟PLC控制很少見，除非用國外的相關(guān)軟件。或許是因?yàn)殚_發(fā)這種基于IEC61131-3的軟件需要有相當(dāng)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。