作者丁研：和利时系统架构师|自动化的演化路径( 二 )

可编程控制器-实现软硬分离
控制电路不但开发效率低下，而且也会随着功能的增加而变得异常复杂。这不但造成了工程师痛苦指数的上升，而且也使众多工业企业在高昂的开发成本面前，望而却步；正因为此，那个年代对控制系统的使用，主要还是局限在大型工业企业（如通用、波音、美孚）的有限生产环节。
为了使控制系统让更多人“用得起” ，以“软件定义”为主导思想的可编程控制器(ProgrammableLogicController)也随之产生，而“软硬分离”则是达成这一目标非常重要的一步：

【作者丁研：和利时系统架构师|自动化的演化路径】图2早期PLC的硬件架构
·在硬件层面，可编程控制器采用了与现代计算机相似的通用硬件架构，其构成主要由处理器、内存/存储、通讯模块、输入输出等硬件模块构成。同时，为了适应工业现场的物理环境，控制器还在能耗、耐高(低)温、防震、IO模块(用于集成传感器)等方面进行特殊的设计与定制；

图3PLC程序的开发流程
·在软件层面，工程师可通过自动化厂商提供的开发环境，完成控制程序的开发与测试；当程序出现错误时，用户只需将更新后的程序重新下载到硬件上，便可轻易地实现软件功能的更改。同时，为了方便与其它软件（如人机界面、MES）的集成，控制程序还提供了通讯的接口，并用于过程数据的分发与控制指令的接收；而且，当需要集成更加丰富的软件功能时，还可以在控制器上安装嵌入式操作系统（又称实时操作系统）。
可编程控制器的推广，使当时的工业发展产生了巨大的改变：
·通过“软硬分离” ，可编程控制器成功取代了传统控制系统的开发、验证与修改流程，并大幅提升了工程师的开发效率；
·全新的开发流程，进一步细化了控制系统开发的分工体系，并诞生出专注于硬件、软件与工具、以及生产工艺等细分工作的工程师种类；
·开发模式与分工体系的改变，同时也孕育了自动化这一产业；而在此过程中崛起的企业（如西门子、通用、霍尼韦尔、三菱等），也在通过对技术的不断改良，使产业不断的走向成熟；
·自动化产业在发展过程中，培养了大批的工程师，而这些工程师又将自动化带到了工业最终用户的各个生产环节，并最终实现了社会整体生产效率的提升。
控制系统编程语言-面向工程的语言

图4控制程序开发者/开发环境/执行环境
自动化系统的开发，实际上是工程师将“设想”提供给机器，而后由机器进行“理解” ，并按照人的意图执行的过程。由于涉及到人与机器的交流，因此也将工程师编写的代码（或模型）称为编程（或建模）语言。
编程（建模）语言不但要考虑到“机器是否能读懂”这一技术问题，更重要的是照顾到人，这一“设想”提供者，的语言表达习惯。因此，自可编程控制器出现以来，它的编程方式便一直在参照人类的语言表达习惯。

图5通用型语言与领域型语言
在设计自动化编程语言之初，研究者发现，人类语言体系中存在着截然不同的两种表达方式，它们分别是通用型语言和领域型语言：
·通用型语言（GeneralPurpose）是人类日常生活中最频繁使用的表达方式，这一类语言主要由一套语法规则，以及一系列词汇、语句、段落所构成；而语言的使用者，通常也是采用从左到右，从上到下的顺序，表述头脑中的概念；

作 者丁研：和利时系统架构师|自动化的演化路径( 二 )

作者丁研：和利时系统架构师|自动化的演化路径( 二 )