PLC,即我們熟知的可編程邏輯控制器,它是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。
PLC融計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)架、CPU平臺(tái)、嵌入式軟件、信號(hào)處理、通訊、監(jiān)控軟件、行業(yè)應(yīng)用等技術(shù)于一體,具有較高的技術(shù)門檻,研發(fā)PLC產(chǎn)品需要擁有較雄厚的技術(shù)積累。
近年來,PLC技術(shù)得到不斷發(fā)展。新推出的PLC系統(tǒng)功能更強(qiáng)大,處理速度更快,I/O擴(kuò)展能力更強(qiáng)。在吸收DCS優(yōu)點(diǎn)的過程中,高端PLC模擬量處理能力更強(qiáng)。隨著芯片技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,PLC在運(yùn)動(dòng)控制方面的功能更加強(qiáng)大。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,PLC不僅可作為現(xiàn)場設(shè)備的控制中心,也可作為數(shù)據(jù)通訊的載體,為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和云數(shù)據(jù)平臺(tái)提供技術(shù)支撐。
新一輪科技革命中的核心產(chǎn)品
上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院彭瑜教授曾提出:PLC可謂是工業(yè)自動(dòng)化控制的常青樹,即使是在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的智能制造年代,或者是“工業(yè)4.0”時(shí)代,它仍然足夠勝任各種控制要求和通信要求。但它早已不再是三、四十年前只能完成邏輯控制、順序控制的繼電邏輯系統(tǒng)的替代物,它已完成了由經(jīng)典PLC向現(xiàn)代PLC的蛻變。繼承了高性價(jià)比、高可靠性、高易用性的特點(diǎn),再具有了分布式I/O、嵌入式智能和無縫聯(lián)接的性能,尤其是在強(qiáng)有力的PLC軟件平臺(tái)的支持下,我們完全可以相信PLC將持久不衰地活躍在工業(yè)自動(dòng)化的世界中。
今天,在中國的工業(yè)自動(dòng)化世界中,“智能制造”無疑是最受人關(guān)注的話題。正如《中國制造2025》戰(zhàn)略中所表述,制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。因此,智能制造的發(fā)展將影響著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
習(xí)近平總書記在“關(guān)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展系列重要講話”中指出,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史性交匯,為我們實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略提供了難得的重大機(jī)遇。這是一個(gè)極為深刻的論斷,也指出了中國制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展方向。新一輪工業(yè)革命對(duì)中國是極大的挑戰(zhàn),同時(shí)也是極大的機(jī)遇。
PLC是新一輪科技革命中的控制部分的核心產(chǎn)品,是智能工廠中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在智能制造系統(tǒng)中,PLC不僅是機(jī)械裝備和生產(chǎn)線的控制器,還是制造信息的采集器和轉(zhuǎn)發(fā)器。發(fā)展PLC能更好地促進(jìn)我國工業(yè)轉(zhuǎn)型、升級(jí),實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的深度融合。
臺(tái)達(dá)表示,用戶在使用PLC時(shí)最大的需求就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)通訊。近期,臺(tái)達(dá)幫助某大型電子加工企業(yè)實(shí)施了“全自動(dòng)化電極生產(chǎn)線”的改造。該項(xiàng)目采用臺(tái)達(dá)模塊化中型PLC AH500系列和DVW無線路由器等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品和相應(yīng)的咨詢管理軟件,控制AGV、RGV、機(jī)械臂、CNC、CMM等智能設(shè)備,實(shí)現(xiàn)電極生產(chǎn)中的自動(dòng)掃碼、加工、清洗、檢測和分揀等過程。臺(tái)達(dá)的控制方案,使用IPC/PPC并通過開發(fā)和運(yùn)行定制化的軟件來實(shí)現(xiàn)電極加工、檢測和分揀所需的資訊管理(設(shè)備動(dòng)作控制部分完全交給PLC),另有1臺(tái)或多臺(tái)IPC/PPC用于監(jiān)控CNC狀態(tài)。
羅克韋爾自動(dòng)化認(rèn)為,如今用戶更為關(guān)注PLC的性能,特別是可靠性、安全性、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力。其一直致力于高性能系統(tǒng)的研發(fā),不斷推陳出新。
綜合國內(nèi)、外品牌的觀點(diǎn),在智能制造的引領(lǐng)與需求下,PLC用戶更關(guān)心的是產(chǎn)品性能是否可以滿足日漸提高的通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等要求。
智能制造下的PLC
中國工程院院長周濟(jì)在“新一代人工智能引領(lǐng)下的智能制造研究第一次研討會(huì)”中闡明,智能制造是一個(gè)大概念,包含了制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。把智能制造分成三個(gè)不同的層次:數(shù)字化制造系統(tǒng)(Digital Manufacture System);互聯(lián)網(wǎng)+制造系統(tǒng)(Smart Manufacture System);智能制造系統(tǒng)(Intelligent Manufacture System)。這三個(gè)層次分別是智能制造系統(tǒng)的初級(jí)階段、中級(jí)階段和高級(jí)階段。真正意義上的智能制造是第三個(gè)層次Intelligent Manufacture System,是用新一代人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化,這是真正意義上的智能制造。
隨著互聯(lián)網(wǎng)+的滲透、云服務(wù)的進(jìn)入,以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及,PLC要從硬件和軟件上適應(yīng)智能制造的需求。
施耐德電氣表示,未來PLC控制系統(tǒng)的互聯(lián)互通、功能和信息安全、靈活易用性以及它可以為用戶帶來的節(jié)能增效能力,必將成為用戶越來越關(guān)注的重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不是簡單地把現(xiàn)場設(shè)備和云處理軟件連起來,畢竟不是所有的工藝控制都適合于放在云端處理。而對(duì)于工業(yè)過程控制最迫切的需求,比如通過多種手段安全便捷地給操作人員提供信息以提升運(yùn)維管理效率、實(shí)現(xiàn)粗昂預(yù)案規(guī)劃就緒;通過分析、繼發(fā)性監(jiān)測、云數(shù)據(jù)、預(yù)防性和預(yù)測性維護(hù)來優(yōu)化資產(chǎn)管理,以降低宕機(jī)時(shí)間、減少維護(hù)費(fèi)用并節(jié)省能源消耗;通過本地運(yùn)營(OT)自治,全局信息化(IT)連通實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)智能化控制來提升生產(chǎn)率、快速響應(yīng)市場需求并降低投資。使用施耐德電氣的莫迪康系列PLC,可以構(gòu)建專業(yè)的解決方案解決以上問題。
與施耐德電氣的觀點(diǎn)不謀合而,和利時(shí)強(qiáng)調(diào),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使邊緣計(jì)算將成為未來發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn),是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮價(jià)值的必要一環(huán)。邊緣設(shè)備對(duì)控制、可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性要求很高,和利時(shí)已經(jīng)在OT方面取得豐富的經(jīng)驗(yàn),與新型的ICT結(jié)合將是一個(gè)突破口。通過在PLC產(chǎn)品中集成支持MQTT協(xié)議、http API接口,可以實(shí)現(xiàn)PLC設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。MQTT協(xié)議可以采用SSL進(jìn)行安全通信,使和利時(shí)LK產(chǎn)品與工業(yè)云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,正在打造功能更為強(qiáng)大的PLC產(chǎn)品平臺(tái)。
近年來,隨著工業(yè)化與信息化的不斷融合,自動(dòng)化設(shè)備在使用中逐漸向智能化發(fā)展。特別是在制造系統(tǒng)加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,更是如虎添翼,真正開啟了智能制造的大門。PLC技術(shù)作為自動(dòng)化領(lǐng)域名副其實(shí)的“常青樹”,仍舊堅(jiān)持創(chuàng)新、拓展性能,成為智能制造大潮中的“弄潮兒”。新工業(yè)革命的轉(zhuǎn)型升級(jí)下,PLC正在融合智能、數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等前沿技術(shù),向智能、高效、安全方面持續(xù)發(fā)力。