软PLC软件的前景

我们现在做了一套软件PLC，已经运用到一些案例中。但是感觉市场不太好做。想听听一些专家高手的看法。

http://www.raceinfo.com.cn/data/content_47.html
http://www.raceinfo.com.cn/data/uploadfile/200608/embedded.pdf

嵌入式工业控制系统软件平台
1、系统概述

本项目所开发的嵌入式工业控制系统软件平台是运行在嵌入式硬件和嵌入式操作系统基础上的用于工业控制系统的软件平台。该平台是嵌入式硬件、嵌入式操作系统和工业控制软件相结合的产物，是集可编程控制PLC功能和工业控制计算机IPC功能于一身的产品，这种产品既具备PC的特点：强大的处理器，丰富的软件，优秀的人机界面和足够的存储空间，同时也具有完整的控制功能、良好的实时性、可靠性和稳定性，以适应于工业控制环境。

2、软件功能
本平台软件包含完整的工业控制功能：
1、实时数据库功能：用于对工业控制实时数据进行管理。
2、软PLC功能：用于实现PLC控制功能，包含梯形图编程等工具。
3、控制功能块：包含PID、积分、微分等常见的工业控制功能块。
4、人机界面：提供可供组态的丰富的人机界面系统。
5、网络通信：提供完善的网络通信功能，包括RS485以及以太网等，提供对高层协议如Modbus、TCP/IP等的支持。
6、IO设备驱动：提供常见的IO设备驱动程序，并支持用户扩展。
7、冗余功能：支持双机热备冗余、一主多从等冗余控制和操作功能。
8、提供方便的系统组态和二次开发工具。

3、软件特色
相对一般的工业控制软件而言，本软件平台具有如下特色：
1、软件平台高度集成，同一平台上集成了实时数据库、人机界面、PLC、功能块以及网络通信功能。
2、专为嵌入式系统设计，代码体积小并高度优化(核心代码体积<300K)，性能优越。
3、跨平台设计(采用C语言编程)，可移植性好，目前支持Windows、Linux等操作系统，支持x86、ARM、68K等不同硬件平台。
4、人机界面HMI支持不同的图形界面支撑系统，如Windows GUI、MiniGUI、Qt等。
5、可扩展性好，方便用户扩展新的图形界面元素、PLC功能块、IO硬件采集驱动等
6、可裁剪性好，可根据用户需要裁剪系统功能
7、采用XML格式的组态文件描述
8、脚本采用编译方式以提高运行速度
9、支持冗余和分布式网络功能

4、应用领域
主要应用领域包括：
1、工业控制领域
采用该平台开发的可编程自动化控制器可用于取代目前PLC和工控机的组合，因此可以广泛的应用于化工、制药、电力、石油、智能楼宇等多个工业控制领域。
采用该平台开发的人机界面触摸屏可用于工业现场监控数据显示和控制操作。
2、智能化仪器、仪表领域
可为仪器仪表添加网络通信、人机界面等功能，以提高仪表的智能化程度。
目前已经成功应用的采用该软件平台的工业控制应用系统包括：
1、中药制药控制系统
2、灌溉施肥控制系统
3、化工现场监控巡检仪
4、油气回收控制装置
5、列车平稳检测仪

5、项目创新点
本项目的主要特点在于在现有工业控制软件的基础上将其进行综合集成并将其应用到嵌入式硬件系统中，为使得用于PC的软件系统能够在资源有限的嵌入式系统中应用并具备同样完善的功能，我们在许多方面进行了创新性的研究，其主要表现在：
1、全新的嵌入式控制系统软件平台架构
1）我们根据嵌入式工业控制的实际需求，提出了整个嵌入式控制软件平台的架构。主要内容包括以层次化的实时数据库为核心，将人机界面和控制算法建立在统一的实时数据库之上，通过嵌入式操作系统提供的进程、线程以及同步等机制实现数据的共享。实时数据库、人机界面、控制算法等均设计成独立的模块，根据不同的用户需求可进行裁剪。这一设计带来了一个高度集成且高效的系统。
2）整个系统以可移植性好的C语言进行编程，并充分融入了面向对象的软件设计技术，人机界面的不同图形元素和不同的控制功能块均可以非常方便的进行扩展和裁剪，这对于缩减代码体积和提高系统性能是非常有意义的。
3）平台软件特别注意了可移植性设计，对与系统相关的代码进行隔离处理。目前同时支持Windows平台（包括标准Windows以及嵌入式Windows CE）和Linux平台。建构在平台基础上的第三方应用程序与底层平台无关，因此对于第三方开发显得非常方便。
4）平台特别注意了代码体积和性能优化，因此其相对于目前用于PC上的组态软件来说具有很强的性能优势。系统核心目标代码总体积小于300K字节，运行时占用内存<2M字节（注：与不同的应用和操作系统有关）。目前在一个300MHz嵌入式处理器、 32M内存的嵌入式主板上，采用嵌入式Linux操作系统，包含了人机界面、PID控制、顺序控制、I/O采集、网络通信等功能，物理点约100点左右；人机界面包含6个窗口，共约2000多个图形元素，动态可变元素在200以上；控制算法包含20多个不同的顺控流程，共约700多条PLC程序，约100个左右控制功能块，系统全速运行时的CPU占用率不超过50%，画面没有任何迟滞现象，这样的性能对于许多运行在PC上的控制软件来说也是难以达到的。
2、采用XML格式的组态文件描述
我们率先采用XML格式的文件对实时数据、控制组态和人机界面组态进行描述，由于XML格式的标准化，使得文件解析非常方便，也便于用户可读。同时，由于XML格式具有通用性和跨平台特性，对于程序的可移植性和可扩展性也是非常有意义的。
3、脚本语言采用编译方式
绝大多数组态软件均采用解释方式来执行人机界面上的脚本语言，而本项目则采用编译方式执行脚本语言，通过编译大大提高了脚本的执行效率，同时也使得脚本语言支持的功能更加丰富。在嵌入式监控站中有几百条动态可变元素和事件脚本，通过编译方式使得系统性能有相当程度的提高。

6、项目技术来源和知识产权
本项目嵌入式工业控制软件平台属于本公司自主开发，具有完全的自主产权。

7、相关产品比较
目前，本平台软件的开发在国内外的开发仍处于起步阶段，类似于本软件的嵌入式组态软件的主要研制单位包括昆仑通态、亚控科技、台湾威纶科技、国外大公司如西门子、普洛菲施的人机界面等。经过我们对这些公司目前发布的嵌入式控制产品与本项目系列产品的比较，我们认为：
1）这些软件产品一般仅包括人机界面功能，而本产品除人机界面外，还包含丰富的控制功能。
2）从成本上来说，目前采用本软件开发的产品仍具有较强的竞争优势。
3）从可移植性来讲，本项目产品提供了Windows、Windows CE、Linux等操作系统的跨平台应用，尤其是采用嵌入式Linux更具有成本和灵活性等方面的优势，但上述各公司较为完善的人机界面软件目前一般仅提供对Windows CE的支持。而未采用嵌入式操作系统的人机界面软件则显得非常简单，功能和性能上与本产品差距较大。
4）从性能上来讲，本项目产品由于平台设计的特点具有较强的竞争优势，我们比较的亚控组态王版本在我们目前的应用下很难达到本项目产品的性能。
5）由于我们充分考虑了软件的可移植性和性能，因此本项目产品所支持的嵌入式处理器更多，可以满足从低端到高端的不同用户需求。