工業4.0、物聯網、雲計算、虚實整合…等等尖端創新的名詞，一直推陳出新競相面世。
可是自從第一次工業革命至今230餘年間，人類開始使用電力從事生產至今大約不到150年，第一套可程式控制系統面市至今，也還不到50年，人類的逐步進化配合科技進程的腳步雖不停歇，到如今面臨工業4.0的面市，似乎翻轉了整個世界！
可是核心的基礎及本質有變嗎？不論再怎麼令人目眩神迷的新興的名詞冒出頭，其實工業4.0的最基礎核心本質，還是在自動控制。若我們能把這基礎工夫打好，就不用怕千變萬化的物聯網時代來臨了！
但一談到自動控制，很多人都會有一種莫明的恐懼感，好像這是多麼專業的高深學問！其實就幾個觀念及專有名詞的釐清，就很容易豁然開朗的。
談自動控制，大概可以從以下幾個面向來討論：架構、控制器、輸出入點、軟體控制訊號類別格式，以及整合等；我們下面會依這幾個面向分別簡單介紹說明，這中間當然會有一些專業領域的專有名詞，但是這些專有名詞，自從有了“Google 大師”後都很容易在網路上查到了！
一.系統及連線架構
首先我們談架構，基本上自動控制的架構不外乎以下二種：
1. 集中式架構-這是自動控制最基礎的核心部分，及最簡單的初始架構，這個核心是由所謂的控制器組成，簡單的控制器可以是由單晶片結合基本的記憶體，再加上連結少數輸出入點位組成；較複雜的集中式控制器，則會採用較高階的高級運算型CPU+記憶體，及二階儲存媒體組合，這類型控制器通常除了可以處理的輸出入點位較多外，通常也會具備各類型通訊功能，以利整合下屬系統，或者更進一步擴充為分散式架構下的離散元件。
2. 分散式架構-既然是謂之分散就必然需要網路及通訊協定來連結各個離散元件，現在已經是網路當紅的時代了，所以這裡的網路，我們把它直接定義為乙太網路，大概不會有人有其他異議吧！所以分散各處的離散型控制器，透過乙太網路相連結組合而成的控制器網路，就是所謂的分散式架構，當然這個架構一定會有人質疑各自為政，何處為大腦？沒錯！雖有手腳眼耳但總是需要大腦統合吧！分散式架構通常需要加設一套自動控制維運中心(這部分會留待後面再談)，現在這個角色都是由電腦結合一套中控軟體來扮演了！
二.控制器分類
接著我們來談談控制器，我個人把控制器簡單分為三類，分別為PLC、DDC及其他類，我們下面分別來談談這三者的差異：
1. PLC(Programmable Logic Controller)-可程式邏輯控制器，顧名思義即可知道它是需要書寫程式才能運作的一個控制器類型，一般程式書寫、修改及運作的過程需要一定的程序-書寫-編譯-載入-執行，所以PLC必定存在一個人機溝通介面，較常見如RS-232、RS-422、RS-485、USB、乙太網路等均是，另外如記憶體及二階儲存媒體，以及基本的輸出入介面等，均是必要元件。由於國內教職體系，及工控行業這方面的教育及資訊很多，所以我們就不多著墨了！
2. DDC (Direct Digital Control)-直接數位控制器，其實DDC的組成元件和PLC”是沒有什麼差異性的，若要說有所差別的話就是DDC比較針對特殊領域的應用，最早期是用在冷暖空調HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) 領域，由於應用領域固定，所以它的基本應用程式在產品出廠時已經書寫內建了！所以應用DDC作業，不需要額外另請程式設計師進行程式設計，但也不是說這樣就可以幫老闆省下一筆費用了，因為一套DDC雖說出廠已經內建程式，可是可以應用的範疇還是很廣，內建的程式還是需要該領域應用工程師來挑選-設定-執行，比較複雜的應用，甚且可能還需要時序、邏輯組合等基本設定，才能達到該有及正確的功效！
一般說來PLC比較適合工廠自動化作業，DDC則比較適合大樓自動化系統；PLC比較適合作動控制作業反之DDC則比較適合環境資料收集。
3. 其他類-凡是無法歸類上述二類的我都把它歸為此類，譬如從很簡單的無擴充及連線功能的控制應用如冷氣機內建機板，各式家電控制機板等，到比較複雜具備通訊功能的電動馬達控制器，多功能廻路控制器、燈光調光控制器、現在愈來愈夯的各式物聯網控制器等均屬此類。這類型的控制器基本上功能單一沒有像DDC這麼複雜，但是也沒有統一的規格，所以要使用這類型的控制器，唯有靠工程師一頁一頁翻原廠使用手冊囉！
總結說來PLC可以從很簡單(如國產品永宏、泓格、研華等廠牌)到很複雜(如西門子 SIMATIC 系列)，價位從分別從數千元到數十萬元間，分佈非常廣泛！
至於DDC則多屬進口品牌的天下(不是我們硬體做不出來實在是我們在特定應用領域的軟功夫太弱了)，價位通常在上萬起跳至數萬元間分佈。
拜科技進步之賜，微處理器進步神速、記憶體及儲存媒體價格直直落，所以中低階PLC及DDC的硬體規格，已經趨於一致，沒有多大分別了！差別只是在PLC出廠如白紙一般，需要好的設計工程師巧手裝扮，DDC則因內含各類型應用領域知識(Domain Knowhow)，所以會比同規格PLC稍貴一些，可是這部分費用，可以由工程師及後續維護費用中彌補回來，至於如何取用就見人見智囉！
下回我們再來談其它部分，期待再相見！
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