自20世紀70年代,PLC取代了原有的繼電器控制系統(tǒng)以來,被廣泛地使用到各種控制系統(tǒng)中,成為自動化領(lǐng)域中極具競爭力的控制工具。它簡單實用、價格低廉、穩(wěn)定可靠,可以滿足80%的工業(yè)控制要求。但若想開發(fā)剩余20%的應(yīng)用,只有PLC恐怕不行。
施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部高級副總裁 David Orgaz
20世紀90年代,隨著計算機技術(shù)的不斷提高與發(fā)展,人們開始考慮使用PC機來進行系統(tǒng)控制,以求通過PC來滿足剩余20%的應(yīng)用。PC雖然具有更強的數(shù)據(jù)處理能力、強大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能以及能夠執(zhí)行比較復雜的控制算法和其近乎無限制的存儲容量等優(yōu)勢。但是基于PC的自動化控制也有其不足之處,其設(shè)備的可靠性、實時性和穩(wěn)定性都較差,而這三個方面正是在工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常需要克服的問題。
因此,一種新的控制器應(yīng)運而生。它就是結(jié)合了PC的處理器、RAM和軟件的優(yōu)勢,以及PLC固有的可靠性、堅固性和分布特性,可以解決剩下20%應(yīng)用的控制器——PAC,這一術(shù)語于2004年被ARC首次采用。PAC的推出,就目前來看,雖然沒有撼動PLC的地位,但其突出的優(yōu)勢使其成為了實現(xiàn)復雜控制時PLC產(chǎn)品的較好替代者。
如今,隨著過程工業(yè)產(chǎn)品生命周期的縮短以及消費需求的不斷變化,為了解決過程行業(yè)終端用戶面臨的種種棘手挑戰(zhàn),提高其產(chǎn)量、效率和盈利能力,對PAC的設(shè)計也提出了更高要求,必須具備出色的穩(wěn)定性和可靠性,提供高容量的存儲,并能夠在不停機的狀態(tài)下改變自動化配置和架構(gòu)。
施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部終端用戶市場部經(jīng)理 Charly Lupart
基于這樣的市場需求,施耐德電氣提出ePAC全新概念,并推出全球首款ePAC產(chǎn)品——Modicon M580,采用一網(wǎng)到底技術(shù),提高關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)和事件的可視化程度,增強信息的透明度,確保信息的連續(xù)一致性,增大了數(shù)據(jù)交換的容量。而這一舉動,也開創(chuàng)了自動化控制的E時代。
開放——“E網(wǎng)到底”
ePAC(Ethe rne t Progr ammabl eAutomation Controller),即以太網(wǎng)可編程自動化控制器,是新一代PAC技術(shù)深度集成工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),從底層實現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)連接和通訊,使得工廠的設(shè)計、實施和運行實現(xiàn)真正意義上的開放性。
開放,顯然是ePAC的突出特點,自然也是Modicon M580的核心優(yōu)勢。通過最先進的ARM架構(gòu)微處理器將標準的以太網(wǎng)嵌入自動化控制器,并且將它應(yīng)用到現(xiàn)場總線、控制總線和內(nèi)部的背板總線等所有的通訊中,以及所有的設(shè)備和模塊,例如配電、低壓電路板、能源管理功能等,從而形成一個完整的、真正意義上的開放網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)無縫的連接和通訊的優(yōu)化。
施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部高級副總裁David Orgaz表示,實際上從2010年,施耐德電氣就已經(jīng)開始主推把以太網(wǎng)的方案應(yīng)用到I/O層級,替換掉原來的現(xiàn)場布線的方案。將以太網(wǎng)技術(shù)直接集成在背板上,上下完成互通,沒有瓶頸,能達到從頂層到底層的完全透明。
無論遠程的、分布式的、或標準的設(shè)備都可以通過軟件集成到以太網(wǎng)絡(luò)中,信息可以在控制器、現(xiàn)場設(shè)備、HMI/SCADA系統(tǒng)、工程工作站、資產(chǎn)管理系統(tǒng)以及其他智能設(shè)備間實時共享,保證系統(tǒng)的實施性和時間一致性。授權(quán)的用戶可以在與系統(tǒng)平臺連接的任何設(shè)備上進行配置和調(diào)整參數(shù),在無需停機的情況下增加模塊、改變架構(gòu),甚至修改應(yīng)用。此外,由于Modicon M580和成__熟的Modicon X80和Modicon Premium平臺完全相容,用戶不用在布線、軟件開發(fā)以及人員培訓上額外投資,只要微調(diào)即可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)到Modicon M580的升級。
安全——有效維護網(wǎng)絡(luò)安全
安全,早已成為這個時代的話題。尤其是在近年來的工業(yè)控制領(lǐng)域,隨著2010年“震網(wǎng)”病毒的爆發(fā),工業(yè)控制系統(tǒng)的安全問題愈發(fā)引人重視。施耐德電氣憑借敏銳的市場洞察力,早已開始了在安全市場的布局。2013年11月,施耐德電氣的莫迪康昆騰PLC產(chǎn)品率先通過中國兩家權(quán)威測評機構(gòu):國家信息技術(shù)安全研究中心和中國電力科學研究院的雙重信息技術(shù)產(chǎn)品安全性檢測,成為目前國內(nèi)首家也是唯一通過并獲得此類檢測認可的PLC產(chǎn)品系列。與此同時,施耐德電氣表示,工業(yè)信息安全性能將繼續(xù)作為施耐德電氣后續(xù)發(fā)布的PLC產(chǎn)品的基本性能之一。
此次推出的Modicon M580自然也嚴格滿足工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全的要求。David Orgaz表示,為了使Modicon M580既能保證數(shù)據(jù)的透明,又能確保安全性,施耐德電氣在研發(fā)方面做了不少努力。
Modicon M580提供了一個開放并且安全的系統(tǒng),先進的網(wǎng)絡(luò)安全功能能夠最大限度減少病毒攻擊事件的發(fā)生,有效增強網(wǎng)絡(luò)信息安全防護能力,滿足中國用戶提升工業(yè)系統(tǒng)信息安全的迫切需要。
Modicon M580符合《工業(yè)過程測量、控制和自動化網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)信息安全》標準(IEC 62443 / ISA 99),并通過了Achilles level2 網(wǎng)絡(luò)安全認證。每個Modicon M580為每個應(yīng)用提供加密的登錄名和密碼保護,可以禁用不必要的服務(wù),并能通過檢查來驗證控制器的編程工具、固件以及系統(tǒng)本身的運行是否安全。其超強性能的ARM雙核處理器除了提供極高的計算能力和連接性,還使得控制器具有安全功能,提高抵御病毒攻擊的能力。
據(jù)悉, Modicon M580將主要應(yīng)用在供水和水處理、油氣、金屬和采礦、食品和飲料等過程領(lǐng)域,而這些行業(yè)也是ARC預測的未來五年有望成為PAC使用量增長最迅速的行業(yè)。可見,ModiconM580將為施耐德電氣帶來PAC業(yè)務(wù)的新一輪增長。
施耐德電氣中國工業(yè)事業(yè)部最終用戶業(yè)務(wù)市場總監(jiān)Charly Lupart對ModiconM580的前景非常看好:“對這款產(chǎn)品我們有著非常高的預期,相比歐美市場,它將被更快速地應(yīng)用到中國市場。”與此同時,他也絲毫沒有掩飾其想憑借這款產(chǎn)品提升施耐德電氣在全球PAC市場地位排名的“野心”:“我們將有希望從全球PAC排名第三升至排名第二。”
創(chuàng)新的DNA
企業(yè)的發(fā)展離不開創(chuàng)新。
自從1968 年推出世界上第一臺PLC——Modicon 084以來,從PLC到PAC,乃至此次推出的革新性的ePAC,施耐德電氣始終憑借強大的創(chuàng)新能力走在自動化控制器技術(shù)發(fā)展的最前沿。
在記者參觀施耐德電氣中國研發(fā)中心的時候,這里的創(chuàng)新氛圍更是令人印象深刻。這個從創(chuàng)辦初期的20余人發(fā)展到如今225人的團隊,平均年齡只有30歲出頭,而就是在這里,在他們的手中誕生過曾引起不俗反響的針對中國市場的三款產(chǎn)品——ATV303、M218和GXO。此次的Modicon M580,他們也與施耐德電氣法國、美國的研發(fā)中心共同參與研發(fā),主要負責以太網(wǎng)背板和機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計研發(fā)。
值得一提的是,這里還有一個創(chuàng)新實驗室。這個創(chuàng)新實驗室每周都會有不同的Team前來“頭腦風暴”,他們不拘一格,將生活中所有能想到的idea與工業(yè)自動化相結(jié)合。這里隨處可見 “思想>知識+技術(shù)”,“鼓勵失敗”等各種標語。管中窺豹,創(chuàng)新對于施耐德電氣的意義不言而喻。
在《不一樣的25年——施耐德電氣的中國故事》一書中,有這樣一段話:企業(yè)的創(chuàng)新來自于對自身的持續(xù)挑戰(zhàn)。作為一家國際一流的公司,施耐德電氣的前方已經(jīng)沒有任何企業(yè)可以提供參考,但它的后面卻跟著一大群追趕者。因此,如果不進步,遲早有人可以用更好的辦法趕上。因此公司只能去主動的尋找改變 ,用冒險的方式開拓未知領(lǐng)域,以保持自身的優(yōu)勢,這與一百多年前施耐德電氣在工業(yè)革命的小鎮(zhèn)上的做法如出一轍。
盡管時間的車輪已經(jīng)走過了一百多個年頭,但創(chuàng)新卻是施耐德電氣從未曾懈怠的根基。正如David Orgaz所說的那樣:“創(chuàng)新是施耐德電氣的DNA”,今天推出的Modicon M580也正是秉承了這樣的創(chuàng)新精神,這讓我們更加期待由它開啟的自動化控制E時代的到來。
摘自《自動化博覽》2014月2期