近年來，中國電子制造設(shè)備行業(yè)走過了一條從國外引進(jìn)到消化吸收，以及再創(chuàng)新的曲折之路。對電子制造設(shè)備生產(chǎn)商而言，盡管設(shè)備種類繁多，但設(shè)計(jì)和制造符合越來越高端的模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的電子設(shè)備產(chǎn)品，追求更高的加工檢測效率和更加智能的生產(chǎn)線，一直是這一行業(yè)矢志不渝的愿景目標(biāo)。

其中，PLC（可編程邏輯控制器）作為基礎(chǔ)的設(shè)備自動化控制核心技術(shù)之一，隨著自身技術(shù)的快速發(fā)展，勢必將在越來越多的電子制造設(shè)備中，到整個(gè)電子自動化產(chǎn)線/裝配線上，乃至全廠的自動化系統(tǒng)方面發(fā)揮極其關(guān)鍵的作用，也最終將幫助電子制造設(shè)備制造商的工業(yè)4.0目標(biāo)邁進(jìn)一大步。

PLC：技術(shù)驅(qū)動智能創(chuàng)新

從50多年前第一臺PLC誕生以來，PLC從未停止過技術(shù)革命的步伐，其品種越來越豐富，功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用也越來越廣泛，無論是生產(chǎn)、制造還是管理、檢驗(yàn)，無不可以看到PLC的身影。

目前，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由最初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術(shù)已非常成熟，不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。如今在各個(gè)行業(yè)的智能制造時(shí)代，PLC技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出產(chǎn)品規(guī)模兩極發(fā)展、通信網(wǎng)絡(luò)化、模塊化與智能化、編程語言/工具的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化等新的特點(diǎn)，并與新興技術(shù)結(jié)合，將進(jìn)一步賦能數(shù)字化企業(yè)和智能工廠。

例如2018年底，PLC傳統(tǒng)巨頭西門子推出一款用于SIMATICS7-1500控制器和ET200MPI/O系統(tǒng)，集成了人工智能芯片的全新模塊：SIMATICS7-1500TMNPU（NeuralProcessingUnit-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元），配有人工智能芯片英特爾MovidiusMyriadXVision處理單元，因此能實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效處理。此外，SIMATICS7-1500TMNPU配有USB3.1接口和千兆以太網(wǎng)端口，能夠以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)處理所連接的傳感器的數(shù)據(jù)或來自CPU程序的數(shù)據(jù)。例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以高效實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)工廠或圖像控制的機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量控制。

西門子針對Simatic控制系統(tǒng)的人工智能模塊，圖片來源于西門子官網(wǎng)

而三菱電機(jī)FX產(chǎn)品則因其良好的性能及豐富的產(chǎn)品線備受小型PLC市場用戶歡迎。新一代iQ-FX5UJ，程序容量為48KStep，控制規(guī)模達(dá)256點(diǎn)，并具有簡單CPU通信、數(shù)據(jù)記錄等內(nèi)置功能。iQ-F系列安全擴(kuò)展模塊是該系列重要的組成部分，產(chǎn)品規(guī)格主要分為安全主模塊和安全輸入擴(kuò)展模塊兩種，安全主模塊執(zhí)行安全控制，可連接到iQ-F的總線，安全擴(kuò)展模塊可與一般控制的電源分離單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，安全模塊會根據(jù)不同的機(jī)械類型設(shè)定不同的安全控制模式，以確保操作員的安全。

圖片來源于三菱電機(jī)官網(wǎng)

PLC：打造電子智能制造未來

電子制造行業(yè)種類繁雜，其加工需要的設(shè)備涉及各種電子器件的加工。電子制造設(shè)備包括半導(dǎo)體設(shè)備，光電子設(shè)備，電子元器件設(shè)備，SMT設(shè)備，PCB設(shè)備，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，防靜電裝備，超聲波設(shè)備，凈化設(shè)備，激光設(shè)備以及其它電子通用設(shè)備。

作為典型的OEM行業(yè)，電子制造設(shè)備行業(yè)涉及的產(chǎn)品類型較多。整體而言，在半導(dǎo)體器件和集成電路專用設(shè)備和電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備兩個(gè)子行業(yè)自動化應(yīng)用程度較高，使用到的自動化產(chǎn)品包括PLC，低壓變頻器，HMI，以及伺服產(chǎn)品等都具有廣泛的應(yīng)用。

貝加萊最新推出的控制器PowerPanelC70是集成PLC的終端產(chǎn)品，適合于處理中小型機(jī)器的控制，它繼承了貝加萊的傳統(tǒng)機(jī)器控制架構(gòu)，能夠勝任智能制造更為復(fù)雜的控制、計(jì)算任務(wù)能力，它將將HMI和PLC集成于一體，特別適應(yīng)于OEM的機(jī)器控制架構(gòu)。IntelAtom處理器提供了足夠高的性能，使應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)低至0.4ms的循環(huán)周期。AutomationRuntime可提供最多8個(gè)任務(wù)級別，從而構(gòu)成了該性能基礎(chǔ)。PowerPanelC70擁有廣泛的集成接口：POWERLINK、Ethernet、X2XLink、USB以及可選的CAN。其設(shè)計(jì)緊湊，無風(fēng)扇、無電池、無硬盤，完全免維護(hù)，面板正面提供IP65的防護(hù)等級，特別適用于惡劣工況。

圖片來源于貝加萊官網(wǎng)

PLC作為控制系統(tǒng)在電子制造設(shè)備行業(yè)運(yùn)用比較多，在智能硬件產(chǎn)品整體市場表現(xiàn)強(qiáng)勢，特別是智能手機(jī)、智能手環(huán)、兒童手表等，帶動了電子設(shè)備制造業(yè)快速發(fā)展。PLC在電子產(chǎn)品制造設(shè)備中的應(yīng)用主要用來實(shí)現(xiàn)自動控制功能。PLC在電子元器件加工、制造設(shè)備中作為控制中心，使元器件的傳輸定位驅(qū)動電機(jī)、加工深度調(diào)整電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和輸出電機(jī)能夠協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，相互配合實(shí)現(xiàn)自動化工作。

隨著電子產(chǎn)品的小型化及多樣化的發(fā)展，以及人力成本的大幅上漲，未來電子制造設(shè)備自動化程度會更高，對目標(biāo)產(chǎn)品的需求會繼續(xù)上升。電子元件及機(jī)電組件設(shè)備、清洗機(jī)和焊接機(jī)等整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備則會應(yīng)用比較多的PLC。

由于半導(dǎo)體器件、集成電路專用設(shè)備行業(yè)的電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備自動化程度比較高，電真空器件專用設(shè)備以及例行試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)設(shè)備包含力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、氣候環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、可靠性試驗(yàn)設(shè)備等也會涉及到。電真空器件專用設(shè)備中近幾年發(fā)展比較快的是LCD設(shè)備，基本都用PLC控制，每臺設(shè)備上配置主機(jī)一臺，擴(kuò)展單元4-5套。LCD設(shè)備包含了數(shù)個(gè)工藝流程，不同的設(shè)備應(yīng)用的PLC有很大的差異。大部分工藝過程應(yīng)用到PLC的IO點(diǎn)數(shù)不超過80，但也有大型設(shè)備超過300點(diǎn)的情況。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年電子制造設(shè)備行業(yè)涉及的自動化產(chǎn)品市場比重中，PLC占比高達(dá)19.1%，主要包括小型PLC和中大型PLC，尤其是小型PLC的應(yīng)用更加廣泛，在電子制造行業(yè)PLC市場占比高達(dá)69.8%。現(xiàn)在，世界上有200多家PLC生產(chǎn)廠家，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個(gè)流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色。而全球領(lǐng)先的電子制造PLC技術(shù)提供商均來自全球的自動化控制系統(tǒng)巨頭，諸如三菱電機(jī)、西門子、貝加萊、倍福、易福門和研華等國際自動化提供商，均擁有全線的PLC產(chǎn)品，能夠很好地覆蓋眾多的電子制造設(shè)備控制需求。