隨著工業(ye) 智能製造，工業(ye) 4.0等概念的不斷推進，PLC也得到更加廣泛的應用，近年來PLC的市場發展概況，根據Frorst & Sullivan發布的全球PLC市場報告，有足夠的證據證明，PLC市場在所有範圍內(nei) 都呈正增長。在過去的十年中，PLC市場在經受了前些年顯著的下降之後，目前又呈現強勢反彈，估計到2018年市場將達到148.5億(yi) 美元，比前五年增長40%。令人感到興(xing) 奮的是，中小型PLC將在市場增長中起著至關(guan) 重要的作用。
ARC在2015年8月發表有關(guan) PLC和PAC的市場發展報告，其要點是：PLC與(yu) PAC市場在2014年實現擴張。其中特別是中國和北美成為(wei) 增長引擎。預計該市場在2015和2016年增長前景不容樂(le) 觀，主要原因是金磚四國(巴西、俄羅斯、印度、中國)已不再是增長因素。估計目前PLC裝機數量達5200萬(wan) 台，其中以微小型PLC占相當數量，預計到2019年將達到6500萬(wan) 台。其中很大數量在未來5年內(nei) 都已經到了其生命周期的更後階段。現有裝機PLC的更新換代，將是未來5年內(nei) PLC市場增長的一個(ge) 重要因素。此外，軟件和服務對PLC供應商和更終用戶越來越重要。更終用戶更多地會(hui) 要求將硬件完成的功能需求利用軟件來實現。PLC相關(guan) 服務也變得更重要。為(wei) 了更專(zhuan) 注於(yu) 自己的核心競爭(zheng) 力，更有效充分利用工程資源，一些更終用戶已經外包了許多PLC相關(guan) 服務，如配置、培訓和維護。有跡象表明越來越多的用戶打算外包他們(men) 大部分的維護、培訓或備件業(ye) 務，已經成為(wei) 趨勢。
據美國相關(guan) 自動化人士在社交網絡的討論，比較集中的意見認為(wei) 是更終用戶推動著市場。機械裝備製造商偏愛PLC，是因為(wei) 它使用簡單可靠，性價(jia) 比好。從(cong) 技術人員的角度分析，則是掌握PLC的人群遠多於(yu) 掌握PC和PAC的人群。不過，也不能認為(wei) PLC會(hui) 永遠保持其傳(chuan) 統的形態。在未來的5年時間內(nei) ，由於(yu) 工業(ye) 物聯網的快速普及，以及雲(yun) 服務逐漸進入工業(ye) 市場，需要PLC提供直接與(yu) MES、ERP等上層管理軟件信息係統的接口，PLC係統一定要從(cong) 硬件和軟件上適應新工業(ye) 革命也即智能製造的需求，不然PLC製造廠商還會(hui) 遭遇嚴(yan) 峻的挑戰。
智能製造對PLC功能的新要求
PLC作為(wei) 設備和裝置的控製器，除了傳(chuan) 統的邏輯控製、順序控製、運動控製、安全控製功能之外，還承擔著工業(ye) 4.0和智能製造賦予的以下任務：
1、越來越多的傳(chuan) 感器被用來監控環境、設備的健康狀態和生產(chan) 過程的各類參數，這些工業(ye) 大數據的有效采集，迫使PLC的I/O由集中安裝在機架上，必須轉型為(wei) 分布式I/O。
2、各類智能部件普遍采用嵌入式PLC，或者微小型PLC，盡可能地在現場完成越來越複雜的控製任務。
3、應用軟件編程的平台化，進一步發展工程設計的自動化和智能化。
4、大幅提升無縫連通能力，相關(guan) 的控製參數和設備的狀態可直接傳(chuan) 輸至上位的各個(ge) 係統和應用軟件，甚至送往雲(yun) 端。
概括而言，即滿足工業(ye) 大數據采集的需求，就地實時自治控製，編程的自動化和智能化，提升無縫的連通能力。
PLC係統作為(wei) 工業(ye) 控製主力軍(jun) 的地位會(hui) 不會(hui) 因為(wei) 正在掀起的第四次工業(ye) 革命而被逐步替代呢?回答是否定的。同時，這也取決(jue) 於(yu) PLC軟硬件技術能否快速的進行適應性的轉型和升級。事實上，PLC的軟件技術以PLCopen為(wei) 先導，一直在為(wei) 滿足工業(ye) 4.0和智能製造日益清晰的要求做準備。圖1所表述的是PLCopen曆年來所開發的各種規範在工業(ye) 4.0參考架構模型(RAMI4.0)相應維度和層級中的位置,可以明顯地看到，PLCopen國際組織長期以來為(wei) 提高自動化效率所做的工作。
PLC硬件如何適應智能製造的要求
盡管人們(men) 較普遍的認識是PLC硬件技術進步是漸進的，但也不能否認，PLC的硬件技術一直在為(wei) 滿足工業(ye) 4.0和智能製造日益清晰的要求積累經驗。
特別是微電子技術的飛躍進展，使得SoC芯片在主鍾頻率越來越高的同時而功耗卻顯著減小;多核SoC的發展，又促進了在PLC的邏輯和順序控製處理的同時，可以進行高速的運動控製處理、視覺算法的處理等;而通信技術的進展使得分布式I/O運用越來越多，泛在的I/O運用也有了起步。
為(wei) 迎接工業(ye) 4.0的挑戰，PLC硬件設計應該在以下方麵有一定的改善空間：
1、極大改善能耗和減小空間。PCB板85%的空間被模擬芯片和離散元器件所占，需要采取將離散元器件的功能集中於(yu) 單個(ge) 芯片中，采用新型的流線模擬電路等措施
2、增加I/O模塊的密度。
3、進行良好的散熱設計，降低熱耗散。
4、突破信息安全的瓶頸(如何防範黑客攻擊、惡意軟件和病毒)。
概括起來說，PLC的硬件必須具備綜合的性能，即更小的體(ti) 積，更高的I/O密度，更多的功能。
舉(ju) 例來說，選用新型的器件收效顯著：為(wei) 了減小I/O模塊的體(ti) 積，減少元器件的數量，采用多通道的並行/串行信號轉換芯片(serializer)，可以對傳(chuan) 感器24V的輸出信號進行轉換、調理和濾波，並以5V的CMOS兼容電平輸入PLC的MCU。這樣可把必要的光電隔離器件減少至3個(ge) ，來自多通道的並行/串行信號轉換芯片(serializer)的信號，可共享相同的光電隔離資源。
PLC軟件如何適應智能製造的要求
可編程控製器作為(wei) 一類重要的工業(ye) 控製器裝置，之所以能夠在長達數十年的工控市場上長盛不衰，本質上的原因必須從(cong) 其內(nei) 部去發掘。其中，軟件與(yu) 硬件發展的相輔相成、相得益彰應該是重要原因。
IEC61131-3推動PLC在軟件方麵的進步，體(ti) 現在：
(1)編程的標準化，促進了工控編程從(cong) 語言到工具性平台的開放，同時為(wei) 工控程序在不同硬件平台間的移植創造了前提條件。
(2)為(wei) 控製係統創立統一的工程應用軟環境打下堅實基礎。從(cong) 應用工程程序設計的管理控製工程網版權所有，到提供邏輯和順序控製、過程控製、批量控製、運動控製、傳(chuan) 動、人機界麵等統一的設計平台，以至於(yu) 將調試、投運和投產(chan) 後的維護等，統統納入統一的工程平台。
(3)應用程序的自動生成工具和仿真工具。
(4)為(wei) 適應工業(ye) 4.0 和智能製造的軟件需求，IEC61131-3的第3版將麵向用戶的編程OOP納入標準。
之前已開發了許多為(wei) PLC控製係統工程設計、編程和運行，以及管理的工具性軟件。其中包括控製電路設計軟件包、接線設計軟件、PLC編程軟件包、人機界麵和SCADA軟件包、程序調試仿真軟件以及自動化維護軟件等等。盡管這些軟件都是為(wei) 具體(ti) 的工程服務的，但即使在對同一對象進行控製設計和監控，它們(men) 卻都互不關(guan) 聯。不同的控製需求(如邏輯和順序控製、運動控製、過程控製等)要用不同的開發軟件，在不同的工作階段(如編程組態、仿真調試、維護管理等)又要用不同的軟件。而且往往在使用不同的軟件時必需自行定義(yi) 標簽變量(Tags)，而定義(yi) 變量的規則又往往各取其便，導致對同一物理對象的相同控製變量不能做到統一的、一致的命名。
缺乏公用的數據庫和統一的變量命名規則，造成在使用不同軟件時不得不進行繁瑣的變量轉換，重複勞動導致人力資源成本高、效率低下。
工控編程語言是一類專(zhuan) 用的計算機語言，建立在對控製功能和要求的描述和表達的基礎上。作為(wei) 實現控製功能的語言工具，工控編程語言不可能是一成不變的。其進步必然受到計算機軟件技術和編程語言的發展，以及它所服務的控製工程在描述和表達控製要求和功能的方法的影響。
但是不論其如何發展和變化，這些年來的事實表明，它總是在IEC 61131-3標準的基礎和框架上展開的。這就告訴我們(men) ，IEC61131-3不僅(jin) 僅(jin) 是工控編程語言的規範，也是編程係統實現架構的基礎和參照。
長期以來PLCopen國際組織注重與(yu) 許多國際標準化組織和基金會(hui) (如ISA、OPC基金會(hui) 等)合作，開發了基礎性的規範。圖2對此形象地做了詮釋。這些工作都為(wei) 智能製造和工業(ye) 4.0的應用和發展做了很多先導性的探索和準備，從(cong) 而打下了堅實的基礎。
多年來PLCopen一直堅持與(yu) 開放標準化組織合作建立一種開放標準的生態係統。譬如與(yu) OPC基金會(hui) 合作開發的：IEC61131-3的信息模型(2010年5月發布)，IEC 61131-3 的OPC UA Client FB客戶端功能塊(2015年3月發布)，IEC 61131-3的OPC UA Server FB服務端功能塊(2015年3月發布)。已經成功地應用於(yu) 包裝行業(ye) 建立PackML係列規範，大大簡化了包裝機械與(yu) 上位生產(chan) 管理係統的通信。
這些標準拓展了如今廣泛運用於(yu) 計算技術行業(ye) 的SOA麵向服務的架構的應用範圍，同時也推進了一度落後於(yu) 計算技術和軟件的自動化係統技術，快速跟上IT技術的進展。
PLC是智能製造和工業(ye) 物