尽管人们较普遍的认识是PLC硬件技术进步是渐进的，但也不能否认，PLC的硬件技术一直在为满足工业4.0和智能制造日益清晰的要求积累经验。

特别是微电子技术的飞跃进展，使得SoC芯片在主钟频率越来越高的同时而功耗却显著减小；多核SoC的发展，又促进了在PLC的逻辑和顺序控制处理的同时，可以进行高速的运动控制处理、视觉算法的处理等；而通信技术的进展使得分布式I/O运用越来越多，泛在的I/O运用也有了起步。

为迎接工业4.0的挑战，PLC硬件设计应该在以下方面有一定的改善空间：

极大改善能耗和减小空间。PCB板85%的空间被模拟芯片和离散元器件所占，需要采取将离散元器件的功能集中于单个芯片中，采用新型的流线模拟电路等措施。

增加I/O模块的密度；进行良好的散热设计，降低热耗散；突破信息安全的瓶颈（如何防范攻击、恶意软件和病毒）；概括起来说，PLC的硬件必须具备综合的性能，即更小的体积，更高的I/O密度，中牟PLC控制柜，更多的功能。

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（1）中间语言翻译
由于工业控制器支持多种标准编程语言，PLC控制柜指示灯，且语法语义上都有较大差异，现有的模型检测技术大都基于特定的编程语言，为了降低建模的复杂性，我们需要把PLC编程语言转化成模型检测器可以处理的中间语言。
Darvas等提出了将PLC程序的SCL语言转化为基于NuSMV的中间模型方法，它是一种接近于自动机模型的中间模型。McLaughlin等给出了将PLC的指令表IL语言代码翻译为基于Vine的中间语言ILIL的方法。Zonouz等通过反编译的方法将MC7code转化为中间语言ILIL，该中间语言ILIL同样使用BitBlaze二进制分析工具Vine插件来描述。
（2）　时间模型构建
工业控制系统的实时性要求很高，因此时间是很重要的建模对象。寄存器（On-Delay Timer，TON）用于确保PLC中实时性属性，TON指令为PLC的输入信号提供延迟机制。对TON计时器建模会极大地提高建模的难度并增加检测的时间，但不考虑时间就无法检测出与时间相关的安全规约。因此对TON计时器的形式化验证成为PLC代码形式化验证的瓶颈之一。
近年来也有一些对TON计时器的建模研究，Masder等早开始这方面的研究，他们将IL程序转换为时间自动机模型并使用自动机和Prometa模型两种方式对计时器建模。Willems使用时间自动机对TON模型建模计来解决关于TON的问题。Wan等在定理证明器Coq中针对梯形图语言对TON计时器进行形式化验证，PLC控制柜核心元件，但没有给出通用模块的PLC程序形式化描述。Sidi在定理证明器Coq中针对指令表语言对TON计时器进行形式化验证。

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自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必需的设施条件之一。它具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000箱，可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关键因素。

目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。

物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，PLC控制柜过载，可显著提高劳动生产率。而且，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。

PLC控制分拣装置涵盖了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容，是实际工业现场生产设备的微缩模型。应用PLC技术结合气动、传感器和位置控制等技术，设计不同类型材料的自动分拣控制系统。该系统的灵活性较强，程序开发简单，可适应进行材料分拣的弹性生产线的需求。

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