技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 技術(shù)百科 > 五大特征成為高端PLC必備條件

五大特征成為高端PLC必備條件

時(shí)間:2022-02-11 16:28:51來(lái)源:維科工控網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?自PLC誕生那天起,就一直占據(jù)著整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心地位。對(duì)于PLC發(fā)展方向的討論也常常不絕于耳,無(wú)論從10年前就有人預(yù)言PAC將取代PLC,還是這段時(shí)間甚至有人說(shuō)未來(lái)工業(yè)4.0時(shí)代不再需要PLC。

  那么對(duì)于當(dāng)前全球都在大力部署智能制造的轉(zhuǎn)型時(shí)期,我們需要什么樣的PLC呢?特別是被譽(yù)為“皇冠上的明珠”——中大型PLC將會(huì)有哪些特征呢?

  首先,有一點(diǎn)需要明確,現(xiàn)在講的高端PLC和10年以前甚至5年以前已經(jīng)不一樣了。不是說(shuō)10年前是高端PLC,現(xiàn)在它還就還可以稱(chēng)之為高端PLC。因?yàn)樯鐣?huì)在發(fā)展,更先進(jìn)的東西出來(lái)了,所謂的高端,評(píng)判它的標(biāo)準(zhǔn)在不同的時(shí)期是不一樣的。

  在當(dāng)前智能制造時(shí)期,以下五大特征已經(jīng)成為高端PLC的必備條件:

  1.帶點(diǎn)能力不再是關(guān)鍵,通信能力更重要

  現(xiàn)在大家都看到控制系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)全面工業(yè)以太網(wǎng)化了。十幾年前現(xiàn)場(chǎng)總線興起的時(shí)候,我們說(shuō)一個(gè)高端PLC,要具備分布式控制能力,要能帶很多的分布式站點(diǎn),具備現(xiàn)場(chǎng)總線的連接能力。那個(gè)時(shí)候評(píng)價(jià)一個(gè)控制器的性能指標(biāo),帶點(diǎn)能力是最重要的一項(xiàng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化的提升和控制系統(tǒng)為保障可靠穩(wěn)定性和可用性的需要,CPU的帶點(diǎn)能力不再是區(qū)分高端與否的關(guān)鍵,現(xiàn)在重點(diǎn)關(guān)注的應(yīng)該是以太網(wǎng)通訊在現(xiàn)場(chǎng)的覆蓋能力,這個(gè)直接決定了系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備的控制水平。同時(shí),因?yàn)楝F(xiàn)在處于一個(gè)承上啟下的時(shí)期,比如現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)總線還在用,不能說(shuō)因?yàn)樯?jí)了,就和過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)總線不再兼容了。但是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是以太網(wǎng)的天下,對(duì)以太網(wǎng)的支持應(yīng)該是更重要,而對(duì)已有現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的兼容也是不容忽視的一方面。

  以前以太網(wǎng)是在PLC與上位管理機(jī)軟件之間通訊才采用的一種通訊手段,它的優(yōu)勢(shì)是可以傳輸更大的數(shù)據(jù)量,可以有更多的控制站點(diǎn)能連在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上去。但是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)控制來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)I/O站即使再多、設(shè)備即使再多,其實(shí)它的通訊量并沒(méi)有那么大,它不會(huì)像PLC與上位機(jī)之間通訊量那么大。但是它對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性要求更高,丟包率很重要,實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)傳遞可驗(yàn)證性的很重要。

  現(xiàn)在隨著工廠精益化管理的發(fā)展,越來(lái)越多的工廠開(kāi)始使用像MES系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等上位運(yùn)維管理軟件,當(dāng)然也有人把它叫成智能制造或者是數(shù)字化工廠。這是由于越來(lái)越多的工藝客戶(hù)開(kāi)始為了追求更精益化的控制,要寄希望于通過(guò)PLC系統(tǒng)向下取一些現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù),來(lái)直接使用,提高效率和實(shí)時(shí)性,從而提升整體運(yùn)營(yíng)的效率、管理的能力。

  對(duì)于全面以太網(wǎng)化,無(wú)論是PLC廠商還是用戶(hù)都已成共識(shí)。在施耐德發(fā)布的昆騰+上也得到了很好的印證。

  2. PLC的信息安全成為不可或缺

  在“一網(wǎng)到底”這種情況下就涉及一個(gè)問(wèn)題:這個(gè)網(wǎng)被連通了以后,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝設(shè)備和上面的管理軟件甚至云端連在一起以后,它把一些管理和數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)和我們工業(yè)控制的專(zhuān)用系統(tǒng)通道打開(kāi)了,那么它的信息安全的保障要求就更高了。一旦從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備做數(shù)據(jù)交互的時(shí)候,意味著整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)被打通,打通過(guò)程中如果信息安全在任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題,都有可能造成相互之間的影響。如果上層軟件信息安全沒(méi)做好,它有可能從這個(gè)地方侵入然后延續(xù)下來(lái),如果控制網(wǎng)絡(luò)與管理網(wǎng)絡(luò)之間銜接的地方信息安全部署沒(méi)做好,就有可能從把上面的或者下面的侵入,會(huì)造成一系列連鎖。

  那么PLC這一側(cè)也一樣需要做好信息安全。過(guò)去的PLC在研發(fā)時(shí)在信息安全這部分是沒(méi)做任何的考慮的,因?yàn)橹髁鞯母叨薖LC都是20年前的技術(shù)研發(fā)的,那時(shí)候沒(méi)有信息安全,后面想去補(bǔ)這塊就只能外面加罩子,要么有廠商通過(guò)底層操作系統(tǒng)更新打補(bǔ)丁,或者就是現(xiàn)在很多信息安全公司和所謂的信息安全小組在做的事,加防火墻,加一些網(wǎng)絡(luò)安全的交換機(jī)。但這個(gè)治標(biāo)不治本,就像人一樣,你很虛了,一身的病,天天吃補(bǔ)藥,你看著好像是好了,但是一旦出現(xiàn)新問(wèn)題你是抗不住的??v深防御可以起到層層隔離防護(hù)的作用,但真正安全還是需要各控制層級(jí)自身就做好,這個(gè)也是一大問(wèn)題,新一代的高端控制器必須要考慮的,自身開(kāi)始,不管你別的地方部署好了沒(méi)有,最起碼PLC自身不要受到侵害,具備本體的安全防護(hù)能力。

  3.不再單純追求有多快而是要求有多穩(wěn)定多可靠

  生產(chǎn)工藝在過(guò)去進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以后,已經(jīng)逐步成熟起來(lái)了,到現(xiàn)在我們?nèi)ジ淖円粋€(gè)工藝是很難的,因?yàn)槟芨淖兊奈覀兓径几淖兞?,就是說(shuō)工藝上對(duì)控制系統(tǒng)的處理速度很難有大的變化。對(duì)于用戶(hù)最關(guān)心的工藝流程的效率或者精細(xì)度提升而言,其實(shí)從兩方面可以去優(yōu)化它,一個(gè)是它的整個(gè)的生產(chǎn)流程管理、整個(gè)的物料這方面的精細(xì)化管理。另一個(gè)就是對(duì)設(shè)備的精細(xì)化管理。

  但是在這一塊來(lái)看,其實(shí)我們?cè)O(shè)備在過(guò)去20年上一代高端控制器的能力控制下,它的處理速度是沒(méi)有任何問(wèn)題的,可以完全滿(mǎn)足工藝需求的,更快的控制系統(tǒng)對(duì)于改善和提升工廠的運(yùn)營(yíng)收益已經(jīng)很難體現(xiàn)價(jià)值了。就像在高速公路上跑,你跑到500邁沒(méi)有意義,因?yàn)閷?duì)于穩(wěn)定可靠性來(lái)說(shuō),我們制造一個(gè)車(chē)能跑到200多邁就達(dá)到期望了,就夠用了,你再快的速度也用不上,反而帶來(lái)潛在危害。在這種情況下,我們一味的再去像過(guò)去的時(shí)候,去追求比一個(gè)高端處理器多快,這個(gè)已經(jīng)沒(méi)有意義了。但有一點(diǎn)跟以前一樣,它的穩(wěn)定可靠性,就像我為什么要開(kāi)轎車(chē),不去騎摩托車(chē)呢?它畢竟安全可靠性要好。

  高端控制器現(xiàn)在來(lái)看,不是說(shuō)看能帶多少點(diǎn),處理速度快到什么程度,因?yàn)檫@些發(fā)展到上一代的時(shí)候已經(jīng)不是事了,現(xiàn)在隨便拿一個(gè)中小型控制器,說(shuō)帶點(diǎn)能力和處理速度達(dá)到大型控制器的水平也都沒(méi)太大差距。但是核心的東西就是它的安全性、穩(wěn)定可靠性,它的系統(tǒng)的通訊能力,因?yàn)檫^(guò)去大型PLC主要是做大系統(tǒng),大系統(tǒng)一定是有相互之間通訊,有協(xié)同的管理能力,與上位機(jī)通訊的能力、支持能力,這些能力都是判斷這個(gè)系統(tǒng)是高端控制系統(tǒng),還是中小型控制系統(tǒng)。

  4.尺寸小型化、使用簡(jiǎn)單化是趨勢(shì)

  過(guò)去咱們說(shuō)個(gè)頭大就好,過(guò)去是沒(méi)有辦法,因?yàn)楫?dāng)時(shí)做不小了,其實(shí)它已經(jīng)做得盡量小了。電子類(lèi)產(chǎn)品一定是同等性能下,做得越小,它的技術(shù)含量就越高。另外,我們知道現(xiàn)在有個(gè)大的趨勢(shì),因?yàn)楣I(yè)產(chǎn)品越來(lái)越被大家接受,開(kāi)始向民用領(lǐng)域進(jìn)發(fā),尤其是這些年各個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展到一定程度了以后,有大量的民生工程,比如很多的大型樓宇里面都開(kāi)始用PLC在控制了,過(guò)去都用的是嵌入式控制器,但是它通用性、擴(kuò)展能力有限,維護(hù)起來(lái)需要專(zhuān)業(yè)的人維護(hù),而PLC各方面原因使得它受歡迎程度開(kāi)始體現(xiàn)。

  而未來(lái)分布式要求越來(lái)越廣了,即使是過(guò)去傳統(tǒng)的這些重工業(yè),它對(duì)于控制系統(tǒng)的分布式安裝要求越來(lái)越高,過(guò)去說(shuō)我們有專(zhuān)門(mén)的控制站,尤其是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),所有的PLC都放在一個(gè)主控站里頭。但有個(gè)問(wèn)題,這些模塊聯(lián)到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的時(shí)候,連接接線很多、施工復(fù)雜、維護(hù)復(fù)雜、成本也高,所以有分布式I/O。

  未來(lái)所有的設(shè)備都向智能化發(fā)展。未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī),現(xiàn)場(chǎng)的一些檢測(cè)儀表,可能都是以太網(wǎng)接口,它通過(guò)以太網(wǎng)直接連到控制系統(tǒng)里來(lái),主控室里可能一個(gè)柜子里頭全是控制器,然后一堆的交換機(jī)連了一堆的網(wǎng)線過(guò)來(lái)。在這種情況下,你覺(jué)得PLC是做大,還是做小?控制理念變了,工廠的設(shè)計(jì)也就會(huì)變,將來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的屏幕會(huì)做得很大,但是設(shè)備就要盡量用小的地方了,提高舒適度,從而來(lái)提高效率。這么考慮的話,如果按現(xiàn)在控制一個(gè)3000點(diǎn),得需要十個(gè)柜子,未來(lái)越來(lái)越不可能了。

  如何在更小的電路板上面,放上原來(lái)功能高端的芯片,或者說(shuō)將比原來(lái)功能更強(qiáng)大的芯片集成到一個(gè)更小的電路板上,這需要專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)和制造的能力,不是誰(shuí)都能做得很小,把電控系統(tǒng)做大了容易,做小了比較難,因?yàn)楦〉某叽缋锩娼鉀QEMC干擾、解決散熱問(wèn)題、解決電路排布的問(wèn)題,來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)比原來(lái)更強(qiáng)大的一個(gè)控制器,這就是高端的一個(gè)體現(xiàn)。

  5.經(jīng)驗(yàn)傳承和專(zhuān)業(yè)品質(zhì)必不可少

  高端控制器不是說(shuō)某一天突然冒出來(lái)一個(gè)產(chǎn)品就可以實(shí)現(xiàn)高端控制器,它和民用設(shè)備不一樣,可以說(shuō)我原來(lái)做顯示器、做電腦的,突然冒出來(lái)我做個(gè)手機(jī),它很快就成為行業(yè)的核心玩家了。但是工業(yè)控制領(lǐng)域不具備這個(gè)條件,因?yàn)槭謾C(jī)壞一下、出一下問(wèn)題不會(huì)影響大事,用戶(hù)對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)注度不像工業(yè)設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)控制如果停一下、出一點(diǎn)問(wèn)題,那就是大事了,所以傳承特別重要。

  為什么這么多的PLC廠商里頭,只有這么寥寥可數(shù)的幾家可以提供高端控制器,不是所有人都能做,就是因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)的傳承。你沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),突然進(jìn)來(lái)了,就像搞軟件似的突然找?guī)讉€(gè)高手過(guò)來(lái)編編就行,不是那么回事,里頭涉及到所有的芯片、所有的布局、EMC抗干擾,各方面都是經(jīng)驗(yàn)的一個(gè)總結(jié),通過(guò)多少年不斷的積累,不斷優(yōu)化,再優(yōu)化做出來(lái)的。

  另外一個(gè)是專(zhuān)業(yè),為什么要有專(zhuān)業(yè)品質(zhì)呢?現(xiàn)在能夠做出來(lái)控制器的人特別多,尤其是利用PC-base這些芯片做的話,都是現(xiàn)成的芯片和操作系統(tǒng)。而現(xiàn)在的PLC行業(yè),它的標(biāo)準(zhǔn),不管編程的標(biāo)準(zhǔn)還是系統(tǒng)架構(gòu)等都有標(biāo)準(zhǔn)可遵循的。在有可遵循的情況下,做一個(gè)模仿出來(lái)的東西是很容易的,但模仿出來(lái)的東西,它的專(zhuān)業(yè)度就很重要了,沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)積累,沒(méi)有這些專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域知識(shí),很難做出來(lái)一個(gè)很專(zhuān)業(yè)的東西,這也是好多廠家只能做低端控制器。越往高端的越難,就是這個(gè)原因,很多公司做了這么多年了,想往高端沖,但一直沖不上來(lái),就是這個(gè)問(wèn)題。

標(biāo)簽: PLC

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:欲引領(lǐng)未來(lái)?TSLA自造電池技...

下一篇:古河擴(kuò)大與榮星合作 提供高耐...

中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。