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PLCopen运动控制所定义的功能块使用户能迅速地识别其功能性，并且还能清晰了解在它被激活时，或在一系列运动命令中它与其他功能块相连接时，会发生些什么，也可以说会做些什么。在面向轨迹运动的编程中，可以用专门面向机器人的编程语言，也可以用CNC编程时常用的G代码，它们都可以在相当宽泛的应用中很好地描述机械运动。不过，这两种编程方法过于专业，也许不能适应于今后智能制造普遍且大范围的推广。总之，PLCopen运动控制规范的第四部分就是为了把运用在CNC和机器人控制中的功能性变换为能方便运用在PLC中的功能性，使得培训、掌握CNC和机器人编程更为容易。
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（5）PLC技术、机器人技术和CNC技术的融合发展
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智能制造和智慧工厂正在全球蓬勃发展，其中，首当其冲的关键问题就是CNC和机器人这些制造单元的开放架构。MES、ERP、CAM等都要求制造设备层能提供基于IT技术的软硬件接口。而且智能制造技术的实现也要求CNC、机器人与其他制造单元、设备之间建立开放性的网络和软件接口。与此同时，由于驱动技术和机器人技术的发展，使得用机器人来控制CNC加工单元成为可能。以上这些技术的进展，宣示了当前智能制造装置最前沿的一个值得关注的动向，这就是PLC技术、机器人技术和CNC技术正在呈现融合发展的趋势。
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不过，对于传统的CNC和机器人厂商来说，迄今为止，在开放架构上并没有非常方便和高效率的方案。这些传统厂商的硬件绝大多数是基于RISC的芯片，要迅速适应变化并非驾轻就熟。由此可见，用Intel的CISC芯片实现更为开放的IT集成更加容易。
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沿用传统的概念，PLC承担逻辑控制和顺序控制的任务，机器人控制器完成机器人运动规划的任务，而CNC控制器负责数控机床的控制，要将这三个系统集成在一起，将面临较高成本、难以达到同步运行、开发时间长等一系列的问题。此外，突破传统思维，充分发挥PLCopen运动控制规范的作用，让PLC、机器人、CNC技术融合在一个系统中从而成为现实可用的解决方案，其基础就是斯图加特大学ISG研究所的ISG Kernel。
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ISG-Kernel是一种涵盖几乎所有CNC、机器人和运动控制机械装置的控制软件解决方案。它可以嵌入到基于IEC 61131-3的PLC编程平台中，也可以作为一种独立的具有高端功能性的控制软件包使用。
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4.PLCopen的机械安全规范
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PLCopen制定机械安全规范的目的在于让用户的机械水平和工厂水平达到功能安全规范IEC 61508的要求。PLCopen与专业从事安全的机构TüV一起定义了在IEC 61131-3开发环境下涉及安全的规范。这必须由集成在IEC 61131-3软件开发平台上的安全专用软件工具支持，从而实现安全功能性的标准化，即：①定义与安全相关的函数集和功能块集；②在编程环境中进行支持，包括编程语言（LD、FBD）和功能性（安全数据类型和说明等）；③出错处理和诊断。
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按照功能安全国际工业标准IEC 61508第三部分的规定，编写功能安全软件的编程语言有两类，一类是全可变语言FVL（如C语言、C++、汇编语言等），另一类是有限可变语言LVL（如IEC 61131-3规定的5种语言，其中有LD、FBD等）。一个符合安全规范的PLC系统除了其硬件必须达到一定的SIL等级外，其软件部分往往由全可变语言FVL写成嵌入式的操作系统，而其安全应用程序则往往用有限可变语言LVL中的LD和FBD编写（见图3-7）。
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图3-7 符合功能安全的软件的基本概念
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PLCopen开发的机械安全规范与IEC 61131-3所支持的逻辑和顺序控制以及运动控制规范构成了一个统一的编程环境（见图3-8）。
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图3-8 在IEC 61131-3的编程环境下组合逻辑控制、运动控制和功能安全的功能
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PLCopen的机械安全规范包含4个部分：第1部分为概念和功能、第2部分为用户举例、第3部分为第1部分的扩展、第4部分为压力机的扩展。
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图3-9描述PLCopen机械功能安全的结构模型。由图可知，尽管在硬件上标准输入/输出与安全的输入/输出是必须严格分开的，但功能安全的程序与正常的控制程序可以在同一应用程序中运行，正常的控制程序的运算结果还可对安全程序发生一定作用。
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图3-9 PLCopen机械功能安全的结构模型
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5.PLCopen和OPC基金会合作开发的IEC 61131-3信息模型
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建立IEC 61131-3的OPC UA信息模型的目的在于提高控制器和可视化装置（人机界面）、上位信息系统之间通信的复用性。从长期应用来看，这将明显提高工程流程的效率且显著降低工程的成本。设想，若某个PLC项目中的许多控制平台由不同供应商提供，如果用一种可视化工具或MES/ERP从外部来看，这些控制平台是完全一样的，即所有PLC对象具有IEC 61131-3软件模型，而它们的详细描述均在OPC UA的命名空间内由OPC UA的公共工作组给出的规则予以实现。
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2006年发布了OPC UA规范，它将原有的OPC DA、OPC A&E、OPC HAD等整合到可广泛应用于面向服务的架构SOA，并且增加了许多新的特性，包括：与平台无关、规模的可扩可缩、新的信息安全机制、高可用性和互联网服务等。
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OPC UA具有两个维度：①通过将OPC技术嵌入装置级的设备和应用，为这些设备和应用提供信息安全的可互操作性；②将OPC通信从设备级和基础自动化级扩展到企业级的应用和系统。在顶层，嵌入式OPC UA支持与企业标准的XML互联网服务协议通信。这将有助于经由公共架构来保证从设备层到企业层所有通道的连接性和通信。
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目前OPC UA已经被接受为一种国际计算技术的标准，目的在于让工业自动化系统进入通用计算机工业所能够进入的领域。这样，OPC UA成为了计算机工业中普遍采用的公共标准，应用于系统通信和各种互联、互通、互操作的互联网服务。W3C（世界互联网联盟）定义了一种Web服务：用软件系统支持通过网络的M2M（机器对机器）的互操作。2010年已由SAP公司在异构的控制器和SCADA构成的系统中实现。ISA95是由美国ISA学会开发的企业信息集成系列标准，现在已被IEC和ISO接受为国际标准（IEC/ISO 62264）。而B2MML是这个系列标准的XML实现，包括一系列用W3C的XML语言的XML格式规范。近年来美国的ISA学会又在与OPC基金会合作开发基于B2MML接口标准的OPC UA/ISA95联合规范。
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