互聯(lián)網(wǎng)是一個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間，就跨界打擊多個行業(yè)并取得巨大成功。總結起來，互聯(lián)網(wǎng)的核心思想就是規(guī)模經(jīng)濟，以規(guī)模形成經(jīng)濟效應，即在初始階段，進行大規(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，以求達到規(guī)模經(jīng)濟性。并在達到一定規(guī)模后就開始多元化批量復制這種規(guī)模經(jīng)濟，形成多元化的規(guī)模發(fā)展。因為互聯(lián)網(wǎng)每新增加一種產(chǎn)品的存儲、營銷等成本可以趨近于零，所以互聯(lián)網(wǎng)的這種特質決定了其針對各個行業(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)領域逐漸***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)等市場營銷概念和體系。這些概念喧囂塵上，一時滿城風雨。喧囂之后可能歸于沉寂，然而來自互聯(lián)網(wǎng)的***已不可阻擋。

天下大勢，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，我們應該拋開市場營銷的概念迷霧，去追尋互聯(lián)網(wǎng)概念下工業(yè)控制系統(tǒng)的技術變革。在這樣的變革時代，工業(yè)4.0、智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等倡導的理念及其技術的實現(xiàn)將不得不在短時間內重新配置，因此需要重新靈活配置工業(yè)控制系統(tǒng)的核心設備PLC。如何來靈活配置PLC成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正實現(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)時代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背后核心技術。

可編程邏輯控制器，英文稱Programmable Logic Controllers，簡稱PLC（本文在后續(xù)一律簡稱PLC）是帶有模塊化組件的小型工業(yè)計算機，旨在自動化定制控制過程。我理解的控制過程就是通過程序對物理設備進行控制的過程，而這個程序就是通過邏輯表達的形式實現(xiàn)的（梯形圖或其他PLC編程語言）。在PLC內部，將真實物理設備通過一個符號或字符串進行邏輯表示，因此編寫的程序就是對這些邏輯進行編程和組合、循序控制的過程。這個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，至今尚未對其下最后的定義。國際電工學會（IEC）曾先后于1982年11月、1985年1月和1987年2月發(fā)布了PLC標準草案的第一，二，三稿。在第三稿中，對PLC作了如下定義：可編程邏輯控制器（PLC）是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程邏輯控制器（PLC）及其有關的外圍設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

在工業(yè)控制系統(tǒng)領域內，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的物理機器和生產(chǎn)線通常由硬件PLC控制，這也被認為是當前最優(yōu)化的解決方案并以此驅動工業(yè)自動化進程多年。為了更好地理解PLC的目的，讓我們看一下PLC的簡史。

工業(yè)自動化在PLC之前就已經(jīng)開始了。在20世紀早期到中期，工業(yè)自動化通常使用復雜的機電式繼電器電路來實現(xiàn)。機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），當輸入量（如電壓、電流、溫度等）達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器。但是，通過繼電器這種架構制造簡單的自動化所需的繼電器、導線和空間的數(shù)量都存在很多問題。一個簡單的工廠控制過程的實現(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，那更是災難性的。

PLC的設計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人員能夠輕松編程。其中最初始的實現(xiàn)就是梯形圖邏輯，該邏輯被設計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來激勵繼電器線圈。

而基于這樣的梯形圖邏輯進行編程，只需要根據(jù)現(xiàn)場工廠環(huán)境的的生產(chǎn)流程對照編程梯形圖邏輯即可，從而實現(xiàn)控制過程的可編程性。這個可編程邏輯控制器（PLC）雖然是可編程的，但是和現(xiàn)今熱炒的軟件定義還是有一些區(qū)別，主要在于可編程邏輯控制器（PLC）的可編程性具有一定的限制條件。即每臺可編程邏輯控制器（PLC）對其進行編程，都需要特定的編程軟件將程序實現(xiàn)之后，通過和可編程邏輯控制器（PLC）通訊來實施最終的控制過程程序的上載。可編程邏輯控制器（PLC）介于傳統(tǒng)硬件設備和軟件定義之間，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)平面的可編程性，但是控制平面并沒有抽離出來實現(xiàn)統(tǒng)一集中控制。

PLC是為了應對機電繼電器復雜的機器控制而開發(fā)的。目的是開發(fā)更靈活的控制系統(tǒng)，減少機器停機時間，并用這種新設備執(zhí)行邏輯功能。從PLC開發(fā)出來到現(xiàn)在，確實也達到了最初設計和開發(fā)的目的。PLC已經(jīng)在工業(yè)自動化領域默默奉獻了有幾十年的歷史，即使在對安全至關重要的應用中，它們也已經(jīng)實現(xiàn)了對機器進行控制的可靠性。以至于幾乎所有的現(xiàn)代工業(yè)自動化的控制器都是由PLC實現(xiàn)，在工業(yè)環(huán)境下，PLC幾乎無所不能。

第一次工業(yè)革命發(fā)生于18世紀到19世紀，通過創(chuàng)造新的制造工藝改進了生產(chǎn)流程從而促進了社會的進步。當時的制造業(yè)主要依賴于手工進行商品的生產(chǎn)，而誕生于英國的第一次工業(yè)革命改變了這種狀況，使得機器制造業(yè)能夠更好地利用水和蒸汽動力促進生產(chǎn)力提升。而這些改進的創(chuàng)新思想和體系在第二次、第三次工業(yè)革命中自然也起了很大的作用。正在進行的工業(yè)革命是第四次工業(yè)革命，也被稱為工業(yè)4.0（德國提出）或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（美國提出）。工業(yè)4.0的基本概念與其他工業(yè)革命相同：通過改進業(yè)務流程和制造工藝，減少生產(chǎn)時間，降低生產(chǎn)材料成本，減少制造缺陷產(chǎn)品的數(shù)量，并通過創(chuàng)造能夠代替人工作的機器來使工業(yè)制造更容易。