在智能制造系统中，PLC不仅仅是机械装备和生产线的控制器，而且还是制造信息的采集器和转发器。从这个意义上讲，只有PLC具有面向服务架构(SOA)的功能，才有可能完成这些重要任务。譬如PLC调用视觉系统的摄像头所摄制的图像服务，或者PLC调用某个RFID读取器的服务，都需要视觉系统或RFID读取器直接与PLC通信，或者当PLC要传送大数据应用的数据给云端。图4所描述的是今年德国汉诺威博览会上SAP公司展示的系统：3D打印系统所制造的零件信息由视频系统的图像采集，通过OPC UA送到机器人控制器，再由机器人将零件抓取后放置在传送带上。还可以把有关信息送至SAP云中。

　　图4 用OPC UA进行多种设备的通信

　　目前，在MES级与PLC的数据交换通常是通过一个耗时的握手过程。例如MES系统发出一个信号要向PLC传送一个配方数据，等待PLC确认信号返回;接着MES系统向PLC传送该配方数据，当PLC接收到这一组数据后向MES发出接收确认信号。如果PLC同时具有OPC UA的服务端功能和客户端的功能，这种PLC就是一种面向服务架构的PLC(也可简称为SOA-PLC)。这时MES系统向PLC传送一个配方数据就是执行一次通信服务，这次服务的输入参数是配方，输出数据是PLC的确认信号，再也不需要MES系统和PLC之间的多次握手过程。实际上就是OPC UA远程调用了PLC的功能块，大大缩短了MES与PLC之间通信来往过程，提高了生产调度安排的效率。同时显著减少了工程成本，极大地加强了工厂层与上位执行调度和管理层的数据通信能力。
　　一台SOA-PLC实际上是把支持确保信息安全的虚拟专用网络(VPN)的Web服务权植入PLC。这种服务权执行面向对象的数据通信，包括实时数据和历史数据、报警数据和其它服务。PLC通过这类服务把对应的大量数据连接至上级的服务和数据层，供信息模型的建模能力使用和处理。

　　图5 执行PLCopen的OPC UA的通信功能块

　　让一台PLC集成了OPC UA的服务端功能和OPC UA的客户端功能，就能保证这台PLC通过VPN进行有安全保证的数据通信。正如前面所述PLCopen和OPC基金会合作制定了IEC61131-3的OPC UA信息模型，使PLC的相关信息都可以运用OPC UA的通信机制进行传输。而PLCopen组织所发布的OPC UA的服务端功能块的规范和客户端的功能块规范，为实现这类通信的模块化和便利化奠定了标准基础。由图5可以看出不同厂商的PLC可以实现OPC的通信、PLC与MES/ERP之间可以实现OPC的通信，PLC还可以通过OPC实现与微软的Azure公共云和亚马逊的AWS公共云的直接通信。
　　现在已经有一些公司能够提供在PLC上完整实现OPC UA通信的软件平台支持。图6所示即为德国倍福公司的EthenCATIII平台软件。德国菲尼克斯软件公司开发的PC WORX UA软件平台支持200台PLC之间进行PLCopen所规范的OPC UA的通信，选用不同的版本通信变量可以是10万个、1万个、5千个。
　　在此顺便指出，至少到目前为止OPC UA并不适合于硬实时的M2M的通信，而非常适合于监控级或生产管理执行级的软实时B2M的通信，以及软实时的B2B的通信。对此应该有清醒的认识。

　　图6 实现OPC UA通信的软件平台支持

　　结语
　　PLC可谓是工业自动化控制的常青树，即使是在工业转型升级的智能制造年代，或者是工业4.0的时代，它仍然足够胜任各种控制要求和通信要求。但它早已不再是三、四十年前只能完成逻辑控制、顺序控制的继电逻辑系统的替代物，它已完成了由经典PLC向现代PLC的蜕变。继承了高性价比、高可靠性、高易用性的特点，再具有了分布式I/O、嵌入式智能和无缝联接的性能，尤其是在强有力的PLC软件平台的支持下，我们完全可以相信PLC将持久不衰地活跃在工业自动化的世界中。