PC控制的發(fā)展的背景

   1981年IBM推出了個(gè)人電腦PC機(jī)，使用的操作系統(tǒng)是由微軟推出的標(biāo)準(zhǔn)磁盤操作系統(tǒng)（DOS）。PC是一種通用計(jì)算機(jī)，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)流行的小型計(jì)算機(jī)。從硬件的視角看，PC的架構(gòu)為擴(kuò)展卡提供了開放的硬件總線，這大大激發(fā)了大量開發(fā)人員的創(chuàng)新和創(chuàng)造力；而從軟件的視角看，操作系統(tǒng)的開放性為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)人員提供了適應(yīng)各種場(chǎng)景應(yīng)用程序開發(fā)的機(jī)會(huì)。換言之，PC平臺(tái)的開放性極大地?cái)U(kuò)展了各類可資運(yùn)用的應(yīng)用程序，釋放了廣大科技人員的創(chuàng)造力，并創(chuàng)建了一個(gè)軟件開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)，服務(wù)于各種需求。因此可以毫不夸大地說，隨著PC機(jī)的誕生，開啟了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的新的革命，也促使工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域因此大大受益。

   隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)和DOS操作系統(tǒng)的逐漸普及，出現(xiàn)了第三方的圖形圖像軟件，涌現(xiàn)了一些以開發(fā)圖形顯示的新公司，其中包括Intellution、Iconics和USDATA。1985年問世的微軟Windows操作系統(tǒng)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的影響。Dennis Morin在1987年創(chuàng)建了Wonderware公司，主導(dǎo)開發(fā)在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下的人機(jī)界面軟件InTouch，目標(biāo)是讓操作人員能夠方便而有效率地監(jiān)控操作過程，還增加了一些附加的性能和對(duì)IT技術(shù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開放接口。這一軟件產(chǎn)品的推出標(biāo)志著微軟的工業(yè)軟件革命為第三方的開發(fā)者開啟了離散制造工業(yè)和流程工業(yè)的控制系統(tǒng)架構(gòu)的轉(zhuǎn)向。甚至在發(fā)展的初期，流程工業(yè)并不看好這一方案，認(rèn)為并不適合流程工業(yè)的要求，但時(shí)間和應(yīng)用是最好的評(píng)判，最后這一趨勢(shì)還是以優(yōu)秀的性價(jià)比淘汰了DCS原有的專用操作員控制臺(tái)。

   與此同時(shí)，在1985年還出現(xiàn)了PC控制這一重要方向。當(dāng)時(shí)的PC控制基本上就是利用個(gè)人電腦運(yùn)行控制程序和流程顯示程序，有的是運(yùn)行主要用于流程行業(yè)的PID控制程序，也有的是運(yùn)行PLC的控制邏輯程序和順序控制程序；而I/O則采用插在PC總線上的擴(kuò)展板，可以是開關(guān)量輸入/輸出，也可以是模擬量輸入/輸出。不論是DOS或者Windows操作系統(tǒng)，因?yàn)椴荒軡M足實(shí)時(shí)控制和時(shí)間確定性控制的要求，真正能夠?qū)嵱玫腜C控制還必須對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行改造，或者采用專門的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，例如Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的通用平臺(tái)。另外，將IBM PC板的設(shè)計(jì)和芯片組發(fā)展為許多不同的背板總線如PC104、VME總線和PCI等。這樣一來便允許控制軟件駐留在嵌入式系統(tǒng)中，并可取得更好的控制方法。

   顯然，這類系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)同樣明顯。優(yōu)勢(shì)是隨著PC機(jī)的成本越來越低，采用PC控制的成本也隨之下降；控制與流程顯示集中在一臺(tái)PC機(jī)中，不像PLC如要配備流程顯示，必須另外選用由PC機(jī)做流程顯示，或?qū)ｉT的HMI設(shè)備。劣勢(shì)是PC機(jī)并不能在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境下使用，其電磁兼容性、環(huán)境適應(yīng)性等遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，如果改用工業(yè)PC機(jī)（IPC），其成本優(yōu)勢(shì)將不復(fù)存在；另外，其實(shí)時(shí)性和時(shí)間確定性如果沒有好的解決方案，將大大限制其可以運(yùn)用的范圍。

   這里附加一個(gè)小小的插曲。在PC機(jī)誕生之前，PC的縮寫專指可編程控制器(Programmable Controller)?？墒窃赑C機(jī)誕生以后，由于它的通用性覆蓋包括科學(xué)技術(shù)、工業(yè)、商業(yè)、運(yùn)輸業(yè)，乃至教育、文化、辦公管理等所有的領(lǐng)域，影響面之大和強(qiáng)勢(shì)逼迫可編程控制器不得不更名為PLC可編程邏輯控制器，把PC這個(gè)響亮的名字拱手相讓于個(gè)人電腦。這事情發(fā)生在上世紀(jì)80年代的中期。