工業(yè)智能制造，PLC一體機發(fā)展新需求和新基礎(chǔ)各是什么？

自1969年***臺PLC誕生之日起，PLC成為了工業(yè)界的掌上明珠。經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展，PLC已成為工業(yè)自動化系統(tǒng)的核心組成部分。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的智能化時代，PLC除滿足控制功能外，還具備數(shù)據(jù)分析、流程優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、故障預(yù)測等功能，完成了從經(jīng)典控制到智能控制的轉(zhuǎn)變。工業(yè)智能制造，PLC一體機發(fā)展新需求和新基礎(chǔ)各是什么？

新要求

在機器控制領(lǐng)域，需要一些類似于過程控制領(lǐng)域的PID調(diào)整、工藝算法，要求PLC具有卓越的算法設(shè)計和處理能力；運動控制應(yīng)用更加廣泛，PLC需要滿足電子齒輪，電子凸輪和定位控制的要求，同時需要開發(fā)安全和設(shè)備安全要求的產(chǎn)品。為滿足機器人的復(fù)雜路徑規(guī)劃和矩陣變換，需要將CNC和機器人庫集成到PLC中。

越來越多的傳感器用于監(jiān)控環(huán)境、設(shè)備的健康狀態(tài)以及生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，這些工業(yè)大數(shù)據(jù)的有效收集迫使PLC采用嵌入式PLC并盡可能地完成日益復(fù)雜的現(xiàn)場，大大提高了無縫連接性，相關(guān)控制參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)可以直接傳輸?shù)缴蠈酉到y(tǒng)和應(yīng)用軟件，甚至發(fā)送到云端。

為解決PLC控制系統(tǒng)的工程設(shè)計、編程、操作、管理使用不同的軟件，導(dǎo)致同一對象命名不一致的現(xiàn)象，PLCopenInternaTIonal致力于與許多國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和基金會合作，開發(fā)IEC61131-3，OPCUAClientFB，OPCUAServerFB的信息模型，并建立了一個開放的標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)系統(tǒng)。

新趨勢

隨著現(xiàn)場設(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，網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力直接決定了系統(tǒng)對現(xiàn)場工藝設(shè)備的控制水平。因此，PLC將從總線、以太網(wǎng)、實時以太網(wǎng)等方面進(jìn)行接口支持能力增強。以太網(wǎng)更高速度數(shù)據(jù)傳輸滿足了視頻數(shù)據(jù)、視覺識別、圖像處理等工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。實時以太網(wǎng)滿足了對于機器人、CNC、運動控制和Safety高速同步控制方面的數(shù)據(jù)交換能力需求，其數(shù)據(jù)刷新速度在μs級，同步精度在0.1μs。

為完成智能控制，軟件開發(fā)平臺必須具備支持復(fù)雜算法的高級語言。高端PLC使用RTOS可以改進(jìn)實時處理并支持多任務(wù)處理。為了實現(xiàn)邏輯和運動控制的統(tǒng)一編程和安全性，PLCopen對程序接口和自定義庫的支持進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

IEC/PLCopen組織集成了PLCopenLogic、XML、Safety、MoTIon、Hydraulic、IEC61131-3等標(biāo)準(zhǔn)，可以輕松開發(fā)基于這些庫的軟件應(yīng)用程序。通用標(biāo)準(zhǔn)Unicode可以滿足系統(tǒng)的多語言支持庫，確保PLC產(chǎn)品可以支持世界各地的各種語言，使產(chǎn)品能夠在全球范圍內(nèi)銷售。為了能夠與上層SCADA和管理層的ERP系統(tǒng)連接，微軟和其他自動化制造商聯(lián)合開發(fā)了用于不同PLC連接的OPC服務(wù)器，以確保與管理系統(tǒng)的連接。

為了降低系統(tǒng)的生產(chǎn)和制造成本，PLC產(chǎn)品不斷向模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計邁進(jìn)。由于硬件的泛化和標(biāo)準(zhǔn)化降低了系統(tǒng)的成本，并且為了尋求差異化的競爭力，高端PLC將更多地關(guān)注軟件功能和行業(yè)應(yīng)用程序庫的開發(fā)，而更細(xì)分的市場使得應(yīng)用程序的差異化成為具有競爭力的武器。