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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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有了这些基础性的工作，过去控制工程师使用OPC UA对象在控制层、MES层和ERP层之间进行通信时遇到的难题即将迎刃而解，即在处理关键数据存取时，如何在制造运营管理（MOM）系统的高速要求与企业信息系统慢速而又随机存取的要求之间构筑顺畅通达的桥梁，使这一通信成为可能且可行。
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6.PLCopen的XML纲要规范
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在工业控制软件的开发成本和工程成本日益上升的形势下，希望能在不同的软件开发环境之间交换其程序、函数/功能块库和工程项目的需求越发高涨。考虑到编程仅仅是控制软件完整应用开发套件的一个环节，为规范它与其他环节间的数据交换的接口，有必要提供能实现IEC 61131-3编程的数据交换规范（见图3-10）。通过为IEC 61131-3规定一种XML的格式来倡导一种开发环境，使得在此基础上构成统一的工程软件平台。利用PLCopen规范的XML格式来实现不同软件工具的数据交换：为统一的工程平台实现不同控制功能的编程、组态提供基础；为统一的工程平台实现设计、调试、运行操作、维护各阶段的功能的前后衔接提供基础。还可以利用XML进行由不同硬件平台定义的I/O变量和内部变量之间的变换，为控制程序无障碍移植创造前提条件。
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图3-10 以XML格式构成统一的工程软件平台
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制定PLCopen的XML纲要规范（scheme）的目的是：基于当今XML技术，把IEC 61131-3环境下的完整工程项目的全部信息用XML格式予以表达。这些信息包括：文本化编程语言-IL和ST，图形化编程语言0LD和FBD，结构化编程语言-SFT，图形信息（如地点、位置和它们之间的连接路径），程序组织单元POU-函数、功能块、程序、数据类型、工程项目信息（分层结构）、映射信息、制造厂商的特定信息和注释。
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类似于建模工具（如：UML通用建模语言），PLCopen的XML规范规定了与图形和逻辑信息的生成程序的接口。类似于文件生成程序、管理程序以及版本管理那样，该规范也规定与图形和逻辑信息的使用程序的接口，还规定了功能块库的分发格式（distribution format）。于是，由图3-11可知，从纵向看XML，它是为开发工具在图形和逻辑信息的生成软件与使用软件之间提供接口。从横向看XML，它又为不同工程项目的开发工具和程序组织单元POU提供输入/输出接口。
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