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資訊頻道從以水和蒸汽為代表的第一次工業革命，到以智能制造為主導的第四次工業革命，世界制造業正經歷著新一輪的產業整合與升級換代。而隨著近期《中國制造2025》的正式印發，中國制造走向智能時代的號角已然吹響。作為我國實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領，這一長期戰略性規劃著眼于整個國際國內的經濟社會發展、產業變革大趨勢所制定，被譽為中國版的“工業4.0”規劃。而在《中國制造2025》所描繪的中國制造業發展藍圖中，智能制造成為主攻方向。
作為智能制造技術的主要特征，信息化、自動化和智能化成為關鍵所在。而作為工廠自動化技術的核心，歷經近半個世界發展的PLC產品和技術在這場智能革命中無疑將面臨著新的挑戰。如何把握新的時代機遇，以產品、技術、服務的創新迎接未來挑戰，占領市場制高點正是每一個PLC供應商正在探尋的問題。借此專題之機，本刊記者特別采訪了具有代表性的PLC企業，傾聽他們的分析和見解。
解讀PLC技術之未來
自1968年在美國誕生以來，伴隨著用戶需求的變化，PLC技術一直在不斷演進中。經歷了40多年的持續發展之后，PLC的內涵已經發生了天翻地覆的變化。在PLC誕生的初期，它主要是用于替代傳統的繼電器硬接線邏輯電路，而隨著相關技術的發展，PLC在性能、功能、易用性和產品形態等方面歷經幾代變革，已經發展成為具有運動控制功能、過程控制功能的通用控制器。技術演進的背后是需求的驅動，作為目前信息采集和控制的主要技術手段，PLC勢必將在智能制造的發展中起到關鍵作用，而即將到來的智能時代又將對PLC技術的發展帶來怎樣的影響？
北京和利時機器控制技術有限公司產品渠道部經理吳云峰認為PLC作為一類面向未來的通用工業控制器技術平臺，在未來智能制造領域將成為不可或缺的核心：“當今，PLC實際上已經發展成一類通用工業控制器，除了當初的邏輯控制功能，還具備了運動控制、調節控制功能，并支持開放的各類通訊協議和工業網絡、支持互聯網接入、支持與云端服務平臺的連接。可以說，PLC這個傳統的老名稱下，其實代表了一類面向未來的通用工業控制器技術平臺，它在智能化、網絡化、開放化、大容量、高性能、小體積、低功耗、高可靠、高安全（含功能安全和信息安全）等方向大踏步前進，可以預見的未來，現在還叫PLC的這個工業控制器或子系統，將以技術平臺的形式，成為未來智能工廠、智能裝備和大型公用工程監控不可或缺的核心中樞子系統。”
施耐德電氣工業事業部機器解決方案M171亞太區產品經理葉偉達表示高性能和專用化將成為未來PLC技術發展的大勢所趨：“未來的PLC，一方面將在控制功能上有著階躍式的提升，這意味著更快速、更集成、更高效，充分提升CPU的通訊能力，運動控制的能力及擴展性；另一方面將在有著獨特控制特點的行業上發展專用控制器，體現出定制化與專屬化的特點與控制優勢。”
對于PLC的未來發展，臺達PLC產品事業部總經理翟立文認為通過提升整合性能力和易用性幫助用戶提升效率、降低成本是關鍵：“隨著全球化競爭加劇以及中國人力成本、原材料成本的上漲，客戶對提升產品效率提出更高要求，自動化與信息化結合是PLC技術發展的趨勢，遠程監控、遠程診斷和專家系統的應用將越來越普遍。這就要求我們新一代的PLC速度更快，控制功能更加完善。除了要整合motion功能，還要有能力整合各種工業總線，滿足客戶二次開發界面更加友好的需求。”
而ABB PLC亞太區技術支持經理黃曉明則認為PLC技術發展的趨勢和整體PLC發展相符，有三個關鍵點：一體化，更安全，更綠色：“在一體化解決方案的影響下，如何便捷高效地為客戶提供解決整體化方案，同時又兼具成本控制是關鍵。”
德國惠朋（VIPA GmbH）有限公司中國區銷售總監鄭京生則表示未來PLC技術的發展是為了滿足未來工業制造業發展的需求，不管是“工業4.0”還是“中國制造2025”，都需要未來的PLC系統對內進一步提升性能，對外實現更廣泛的智能互聯：“我們可以先設想一下，用戶希望未來使用的PLC具備哪些功能呢？通過無線連接輕松實現CPU的重啟？借助以太網監控世界上任何一個CPU的運行？CPU集成有遠程維護的解決方案？CPU出現故障時自動記錄并通知相關的維護人員？節能的CPU在系統暫時不工作時自動進入空閑模式以降低能耗？……顯然，具有更高運算性能、更多通訊選擇、更加靈活和智能的控制系統將是大勢所趨。”
應對信息安全之策
智能工廠的核心即“工業互聯”。雖然每個人都有不同的表述，但顯然通過網絡化、開放化不斷提升網絡互聯能力成為智能制造對于PLC產品提出的必然需求，而這顯然將使PLC企業面臨另一大挑戰。當前，隨著信息化與工業化的深度融合以及物聯網的快速發展，工業控制系統產品越來越多地采用通用協議、通用硬件和通用軟件，以各種方式與互聯網等公共網絡連接，然而工業自動化領域在享受開放、互聯技術帶來的技術進步、生產率提高與競爭實力大大增強的利益的同時，也面臨著越來越嚴峻的信息安全挑戰，病毒、木馬等威脅正在向工業控制系統擴散，工業控制系統信息安全問題日益突出。面對這樣的嚴峻挑戰，各大PLC產品供應商采取了哪些應對之策？
葉偉達表示：“在這個命題上，施耐德電氣是走在市場最前端的品牌。我們在國際范圍間有著豐富的相關經驗，并在國內率先推廣信息安全的理念。對于PLC的網絡化管理、信息安全傳輸等方面，我們在軟件、硬件上的研發之初已將理念輸入，并伴隨穩定可靠的后續保障。隨著這一趨勢需求的提升，我們會一如既往地支持、推進并身先一步。”
針對信息安全問題，翟立文表示臺達PLC本身就提供多種密碼保護與防護機制，以保護程序本身的安全性及聯機的過濾功能：“在未來隨著需求的不斷變化臺達會更強化這方面的設計功能，期望能在不影響便利性的前提下提供更安全的網絡環境。”
黃曉明表示ABB針對此信息安全問題給出了三大策略，確保給用戶提供高性能且安全可靠的產品：“第一，工程代碼一經下載到處理器中后將無法上載，確保未授權用戶試圖解密代碼，保護用戶知識產權；第二，訪問保護功能防止對應用進行未經授權的配置修改，可以通過給不同的用戶組不同的授權級別實現這一功能；第三，工程組態軟件從今年開始將需要相應的獨立授權，未經授權的工程組態軟件只能使用其最基礎的簡單應用。”
而和利時也針對工業控制系統信息安全問題做了周密部署，吳云峰詳細介紹道：“（1）工業控制系統部署網絡時，隔離工業控制系統與其他企業網絡。通常這兩類網絡的流量不同，且企業網對網絡設備變更沒有指定嚴格的控制規程；如果工業控制系統網絡流量存在于企業網上，可能會遭受拒絕服務式攻擊。網絡隔離可以通過采用防火墻等技術實現。（2）工業控制系統網絡與企業網之間盡可能地只允許建立一個連接，且連接通過防火墻實現。企業網絡與PLC之間通訊可以通過身份認證、訪問控制、審計與核查等保護措施。（3）增強協議的安全性，工業通訊協議，如MODBUS協議等，協議設計時未采取安全措施。隨著控制系統與外部網絡的連接增多，需要增加通信雙方的認證過程。協議的安全性可以通過兩種方式提高，一是直接修改協議，增加認證功能；二是在不修改現有協議的基礎上，增加信息安全層。”
直面市場競爭之略
經過近30年的發展，在中國市場PLC產品已經覆蓋到主要工業領域的自動控制應用。中國PLC市場格局日趨成熟，同時市場競爭日趨白熾化，整體價格呈逐年下降趨勢，利潤空間不斷縮小。在這樣的市場環境中，各大PLC供應商如何應對日益激烈的市場競爭？
鄭京生認為以用戶需求為導向將使得VIPA贏得更多市場機會：“隨著PLC技術的發展，自動化廠商也在不斷升級著自己的產品，在此過程中如何處理好新產品和老產品的兼容性、新增市場推廣與存量市場維護的平衡關系，是每個廠商必須面對的難題。如果跨越性地更新產品系列和編程平臺，用戶難以在短時間內熟悉并接受，特別是最終用戶，將直接面臨維護和改造成本的大幅提升，VIPA本著以用戶需求為導向的服務理念，結合自身產品融合與開放的技術特點，為廣大存量市場用戶提供了低投入可持續的PLC升級方案，相信隨著越來越多的用戶了解到VIPA產品，我們會得到越來越多的市場機會。”
黃曉明表示：“無論是項目型市場還是OEM市場，國內客戶對PLC的需求不再局限于單一的產品貿易，更多的是基于實際需求的有競爭力的系統解決方案和行業增值服務。PLC廠商提供的解決方案的深度，以及基于產品提供整體解決方案的能力決定了市場格局的不同。”
吳云峰則認為面對新的機遇PLC廠商更要不斷尋找新的市場空間：“中國正處于經濟轉型期，人工成本優勢越來越不明顯，制造業面臨用工荒難題，制造業急需提升自動化程度減少人工來解決這一問題，因此，從這方面來講，市場潛力巨大。另外，PLC除了用于工業自動化外，與生活相關的自動化市場也值得關注，如智能清掃、智能空調、家居安全等。”
翟立文顯然對此也深感認同：“工業4.0將帶動智能工廠的普及，今天我們的機會和挑戰應該是如何在過去三十年的基礎上發展和提升自動化技術和應用水平。如一座工廠已經采用先進自動化設備，如何將這些設備串起來，完成先進管理，做到無人值守，促進節能減排，優化能源管理，實現遠程監控排放指標？諸如此類，我們將迎來巨大的市場機會。”
摘自《自動化博覽》6月刊
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