TI214/x伴隨著工業(yè)智能制造，工業(yè)4.0等概念的不斷推進(jìn)，PLC也得到愈加廣泛的運(yùn)用，近年來(lái)PLC的市場(chǎng)開(kāi)展概略，依據(jù)Frorst & Sullivan發(fā)布的**PLC市場(chǎng)陳述，有滿意的依據(jù)證明，PLC市場(chǎng)在一切規(guī)模內(nèi)都呈正添加。在曩昔的十年中，PLC市場(chǎng)在經(jīng)受了前些年顯著的下降之后，現(xiàn)在又出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)反彈，估量到2018年市場(chǎng)將到達(dá)148.5億美元，比**年添加40%。令人感到振奮的是，中小型PLC將在市場(chǎng)添加中起著至關(guān)重要的效果。

ARC在2015年8月宣布有關(guān)PLC和PAC的市場(chǎng)開(kāi)展陳述，其要點(diǎn)是：PLC與PAC市場(chǎng)在2014年完結(jié)擴(kuò)張。其間特別是我國(guó)和北美成為添加引擎。估計(jì)該市場(chǎng)在2015和2016年添加遠(yuǎn)景不容樂(lè)觀，主要原因是金磚四國(guó)(巴西、俄羅斯、印度、我國(guó))已不再是添加要素。估量現(xiàn)在PLC裝機(jī)數(shù)量達(dá)5200萬(wàn)臺(tái)，其間以微小型PLC占適當(dāng)數(shù)量，估計(jì)到2019年將到達(dá)6500萬(wàn)臺(tái)。其間很大數(shù)量在未來(lái)5年內(nèi)都現(xiàn)已到了其生命周期的較終階段?，F(xiàn)有裝機(jī)PLC的較新?lián)Q代，將是未來(lái)5年內(nèi)PLC市場(chǎng)添加的一個(gè)重要要素。此外，軟件和效勞對(duì)PLC供貨商和較終用戶越來(lái)越重要。較終用戶更多地會(huì)要求將硬件完結(jié)的功用需求運(yùn)用軟件來(lái)完結(jié)。PLC相關(guān)效勞也變得較重要。為了較專注于自己的中心競(jìng)爭(zhēng)力，較有用充分運(yùn)用工程資源，一些較終用戶現(xiàn)已外包了許多PLC相關(guān)效勞，如裝備、訓(xùn)練和保護(hù)。有痕跡標(biāo)明越來(lái)越多的用戶計(jì)劃外包他們大部分的保護(hù)、訓(xùn)練或備件事務(wù)，現(xiàn)已成為趨勢(shì)。

據(jù)美國(guó)相關(guān)主動(dòng)化人士在交際網(wǎng)絡(luò)的評(píng)論，比較會(huì)集的定見(jiàn)認(rèn)為是較終用戶推進(jìn)著市場(chǎng)。機(jī)械裝備制造商偏心PLC，是由于它運(yùn)用簡(jiǎn)略牢靠，性價(jià)比好。從技能人員的視點(diǎn)剖析，則是把握PLC的人群遠(yuǎn)多于把握PC和PAC的人群。不過(guò)，也不能認(rèn)為PLC會(huì)*堅(jiān)持其傳統(tǒng)的形狀。在未來(lái)的5年時(shí)間內(nèi)，由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速遍及，以及云效勞逐漸進(jìn)入工業(yè)市場(chǎng)，需求PLC供給直接與MES、ERP等上層辦理軟件信息體系的接口，PLC體系必定要從硬件和軟件上習(xí)慣新工業(yè)革命也即智能制造的需求，否則PLC制造廠商還會(huì)遭受嚴(yán)峻的應(yīng)戰(zhàn)。

智能制造對(duì)PLC功用的新要求

PLC作為設(shè)備和設(shè)備的操控器，除了傳統(tǒng)的邏輯操控、次序操控、運(yùn)動(dòng)操控、安全操控功用之外，還承擔(dān)著工業(yè)4.0和智能制造賦予的以下使命：

1、越來(lái)越多的傳感器被用來(lái)監(jiān)控環(huán)境、設(shè)備的健康狀況和出產(chǎn)進(jìn)程的各類參數(shù)，這些工業(yè)大數(shù)據(jù)的有用收集，迫使PLC的I/O由會(huì)集安裝在機(jī)架上，有必要轉(zhuǎn)型為分布式I/O。

2、各類智能部件遍及選用嵌入式PLC，或許微小型PLC，盡可能地在現(xiàn)場(chǎng)完結(jié)越來(lái)越雜亂的操控使命。

3、運(yùn)用軟件編程的渠道化，進(jìn)一步開(kāi)展工程規(guī)劃的主動(dòng)化和智能化。

4、大幅前進(jìn)無(wú)縫連通才能，相關(guān)的操控參數(shù)和設(shè)備的狀況可直接傳輸至上位的各個(gè)體系和運(yùn)用軟件，乃至送往云端。

歸納而言，即滿意工業(yè)大數(shù)據(jù)收集的需求，就地實(shí)時(shí)自治操控，編程的主動(dòng)化和智能化，前進(jìn)無(wú)縫的連通才能。

PLC體系作為工業(yè)操控主力軍的位置會(huì)不會(huì)由于正在掀起的*四次工業(yè)革命而被逐漸代替呢?答復(fù)是否定的。一起，這也取決于PLC軟硬件技能能否快速的進(jìn)行習(xí)慣性的轉(zhuǎn)型和晉級(jí)。事實(shí)上，PLC的軟件技能以PLCopen為先導(dǎo)，一向在為滿意工業(yè)4.0和智能制造日益明晰的要求做預(yù)備。圖1所表述的是PLCopen歷年來(lái)所開(kāi)發(fā)的各種標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)4.0參閱架構(gòu)模型(RAMI4.0)相應(yīng)維度和層級(jí)中的位置,能夠顯著地看到，PLCopen**安排長(zhǎng)期以來(lái)為前進(jìn)主動(dòng)化功率所做的作業(yè)。

PLC硬件怎么習(xí)慣智能制造的要求

雖然人們較遍及的知道是PLC硬件技能前進(jìn)是漸進(jìn)的，但也不能否定，PLC的硬件技能一向在為滿意工業(yè)4.0和智能制造日益明晰的要求堆集經(jīng)歷。

特別是微電子技能的騰躍開(kāi)展，使得SoC芯片在主鐘頻率越來(lái)越高的一起而功耗卻顯著減小;多核SoC的開(kāi)展，又促進(jìn)了在PLC的邏輯和次序操控處理的一起，能夠進(jìn)行高速的運(yùn)動(dòng)操控處理、視覺(jué)算法的處理等;而通訊技能的開(kāi)展使得分布式I/O運(yùn)用越來(lái)越多，泛在的I/O運(yùn)用也有了起步。

為迎候工業(yè)4.0的應(yīng)戰(zhàn)，PLC硬件規(guī)劃應(yīng)該在以下方面有必定的改進(jìn)空間：

1、較大改進(jìn)能耗和減小空間。PCB板85%的空間被模仿芯片和離散元器材所占，需求采取將離散元器材的功用會(huì)集于單個(gè)芯片中，選用新式的流線模仿電路等辦法

2、添加I/O模塊的密度。

3、進(jìn)行**的散熱規(guī)劃，降低熱耗散。

4、打破信息安全的瓶頸(怎么防備黑客進(jìn)犯、歹意軟件和病毒)。

歸納起來(lái)說(shuō)，PLC的硬件有必要具有歸納的功用，即較小的體積，較高的I/O密度，更多的功用。

舉例來(lái)說(shuō)，選用新式的器材收效顯著：為了減小I/O模塊的體積，削減元器材的數(shù)量，選用多通道的并行/串行信號(hào)變換芯片(serializer)，能夠?qū)鞲衅?4V的輸出信號(hào)進(jìn)行變換、調(diào)度和濾波，并以5V的CMOS兼容電平輸入PLC的MCU。這樣可把必要的光電阻隔器材削減至3個(gè)，來(lái)自多通道的并行/串行信號(hào)變換芯片(serializer)的信號(hào)，可同享相同的光電阻隔資源。

PLC軟件怎么習(xí)慣智能制造的要求

可編程操控器作為一類重要的工業(yè)操控器設(shè)備，之所以能夠在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的工控市場(chǎng)上長(zhǎng)盛**，本質(zhì)上的原因有必要從其內(nèi)部去開(kāi)掘。其間，軟件與硬件開(kāi)展的相輔相成、相輔相成應(yīng)該是重要原因。

IEC61131-3推進(jìn)PLC在軟件方面的前進(jìn)，體現(xiàn)在：

(1)編程的標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)了工控編程從言語(yǔ)到東西性渠道的敞開(kāi)，一起為工控程序在不同硬件渠道間的移植創(chuàng)造了前提條件。

(2)為操控體系創(chuàng)立共同的工程運(yùn)用軟環(huán)境打下堅(jiān)實(shí)根底。從運(yùn)用工程程序規(guī)劃的辦理操控工程網(wǎng)版權(quán)一切，到供給邏輯和次序操控、進(jìn)程操控、批量操控、運(yùn)動(dòng)操控、傳動(dòng)、人機(jī)界面等共同的規(guī)劃渠道，以至于將調(diào)試、投運(yùn)和投產(chǎn)后的保護(hù)等，通通歸入共同的工程渠道。

(3)運(yùn)用程序的主動(dòng)生成東西和仿真東西。

(4)為習(xí)慣工業(yè)4.0 和智能制造的軟件需求，IEC61131-3的*3版將面向用戶的編程O(píng)OP歸入標(biāo)準(zhǔn)。

之前已開(kāi)發(fā)了許多為PLC操控體系工程規(guī)劃、編程和運(yùn)轉(zhuǎn)，以及辦理的東西性軟件。其間包含操控電路規(guī)劃軟件包、接線規(guī)劃軟件、PLC編程軟件包、人機(jī)界面和SCADA軟件包、程序調(diào)試仿真軟件以及主動(dòng)化保護(hù)軟件等等。雖然這些軟件都是為詳細(xì)的工程效勞的，但即便在對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行操控規(guī)劃和監(jiān)控，它們卻都互不相關(guān)。不同的操控需求(如邏輯和次序操控、運(yùn)動(dòng)操控、進(jìn)程操控等)要用不同的開(kāi)發(fā)軟件，在不同的作業(yè)階段(如編程組態(tài)、仿真調(diào)試、保護(hù)辦理等)又要用不同的軟件。并且往往在運(yùn)用不同的軟件時(shí)必需自行界說(shuō)標(biāo)簽變量(Tags)，而界說(shuō)變量的規(guī)矩又往往各取其便，導(dǎo)致對(duì)同一物理目標(biāo)的相同操控變量不能做到共同的、共同的命名。

缺少共用的數(shù)據(jù)庫(kù)和共同的變量命名規(guī)矩，造成在運(yùn)用不同軟件時(shí)不得不進(jìn)行繁瑣的變量變換，重復(fù)勞動(dòng)導(dǎo)致人力資源本錢(qián)高、功率低下。

工控編程言語(yǔ)是一類**的計(jì)算機(jī)言語(yǔ)，樹(shù)立在對(duì)操控功用和要求的描繪和表達(dá)的根底上。作為完結(jié)操控功用的言語(yǔ)東西，工控編程言語(yǔ)不可能是原封不動(dòng)的。其前進(jìn)必然遭到計(jì)算機(jī)軟件技能和編程言語(yǔ)的開(kāi)展，以及它所效勞的操控工程在描繪和表達(dá)操控要求和功用的辦法的影響。

可是不管其怎么開(kāi)展和改變，這些年來(lái)的事實(shí)標(biāo)明，它總是在IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的根底和框架上打開(kāi)的。這就通知我們，IEC61131-3不僅僅是工控編程言語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，也是編程體系完結(jié)架構(gòu)的根底和參照。

長(zhǎng)期以來(lái)PLCopen**安排重視與許多**標(biāo)準(zhǔn)化安排和基金會(huì)(如ISA、OPC基金會(huì)等)協(xié)作，開(kāi)發(fā)了根底性的標(biāo)準(zhǔn)。圖2對(duì)此形象地做了詮釋。這些作業(yè)都為智能制造和工業(yè)4.0的運(yùn)用和開(kāi)展做了許多先導(dǎo)性的探究和預(yù)備，然后打下了堅(jiān)實(shí)的根底。

多年來(lái)PLCopen一向堅(jiān)持與敞開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化安排協(xié)作樹(shù)立一種敞開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)體系。比如與OPC基金會(huì)協(xié)作開(kāi)發(fā)的：IEC61131-3的信息模型(2010年5月發(fā)布)，IEC 61131-3 的OPC UA Client FB客戶端功用塊(2015年3月發(fā)布)，IEC 61131-3的OPC UA Server FB效勞端功用塊(2015年3月發(fā)布)。現(xiàn)已成功地運(yùn)用于包裝職業(yè)樹(shù)立PackML系列標(biāo)準(zhǔn)，大大簡(jiǎn)化了包裝機(jī)械與上位出產(chǎn)辦理體系的通訊。

這些標(biāo)準(zhǔn)拓寬了如今廣泛運(yùn)用于計(jì)算技能職業(yè)的SOA面向效勞的架構(gòu)的運(yùn)用規(guī)模，一起也推進(jìn)了一度落后于計(jì)算技能和軟件的主動(dòng)化體系技能，快速跟上IT技能的開(kāi)展。

PLC是智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的**官

完結(jié)工業(yè)4.0、才智工廠和智能制造，有必要樹(shù)立在一類包含實(shí)時(shí)操控和及時(shí)監(jiān)控在內(nèi)的、強(qiáng)有力的聯(lián)網(wǎng)技能和標(biāo)準(zhǔn)的根底上。這類聯(lián)網(wǎng)技能和標(biāo)準(zhǔn)能夠在必定程度上承繼原有的聯(lián)網(wǎng)技能和標(biāo)準(zhǔn)，但較重要的是必定要打破原有技能和標(biāo)準(zhǔn)的限制，以及顯著不能滿意完結(jié)工業(yè)4.0、才智工廠和智能制造的多層遞階的架構(gòu)和按功用分層進(jìn)行通訊的思想。這就是說(shuō)，除了對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格要求的實(shí)時(shí)操控和對(duì)安全有嚴(yán)格要求的功用安全依然保留在工廠層而外，一切的制造功用都將按產(chǎn)品、出產(chǎn)制造和經(jīng)營(yíng)辦理這三個(gè)維度做到通訊扁平化，完結(jié)信息虛擬化，然后構(gòu)滿足鏈接和全集成的智能制造生態(tài)體系。

在智能制造體系中，PLC不僅僅是機(jī)械裝備和出產(chǎn)線的操控器，并且仍是制造信息的收集器和轉(zhuǎn)發(fā)器。從這個(gè)意義上講，只要PLC具有面向效勞架構(gòu)(SOA)的功用，才有可能完結(jié)這些重要使命。比如PLC調(diào)用視覺(jué)體系的攝像頭所攝制的圖畫(huà)效勞，或許PLC調(diào)用某個(gè)RFID讀取器的效勞，都需求視覺(jué)體系或RFID讀取器直接與PLC通訊，或許當(dāng)PLC要傳送大數(shù)據(jù)運(yùn)用的數(shù)據(jù)給云端。

現(xiàn)在，在MES級(jí)與PLC的數(shù)據(jù)交換通常是通過(guò)一個(gè)耗時(shí)的握手進(jìn)程。例如MES體系宣布一個(gè)信號(hào)要向PLC傳送一個(gè)配方數(shù)據(jù)，等候PLC承認(rèn)信號(hào)回來(lái);接著MES體系向PLC傳送該配方數(shù)據(jù)，當(dāng)PLC接納到這一組數(shù)據(jù)后向MES宣布接納承認(rèn)信號(hào)。假如PLC一起具有OPC UA的效勞端功用和客戶端的功用，這種PLC就是一種面向效勞架構(gòu)的PLC(也可簡(jiǎn)稱為SOA-PLC)。這時(shí)MES體系向PLC傳送一個(gè)配方數(shù)據(jù)就是履行一次通訊效勞，這次效勞的輸入?yún)?shù)是配方，輸出數(shù)據(jù)是PLC的承認(rèn)信號(hào)，再也不需求MES體系和PLC之間的屢次握手進(jìn)程。實(shí)際上就是OPC UA長(zhǎng)途調(diào)用了PLC的功用塊，大大縮短了MES與PLC之間通訊交游進(jìn)程，前進(jìn)了出產(chǎn)調(diào)度安排的功率。一起顯著削減了工程本錢(qián)，較大地加強(qiáng)了工廠層與上位履行調(diào)度和辦理層的數(shù)據(jù)通訊才能。

結(jié)語(yǔ)

PLC可謂是工業(yè)主動(dòng)化操控的常青樹(shù)，即便是在工業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的智能制造年代，或許是工業(yè)4.0的時(shí)代，它依然滿意擔(dān)任各種操控要求和通訊要求。但它早已不再是三、四十年前只能完結(jié)邏輯操控、次序操控的繼電邏輯體系的代替物，它已完結(jié)了由經(jīng)典PLC向現(xiàn)代PLC的蛻變。承繼了高性價(jià)比、高牢靠性、高易用性的特色，再具有了分布式I/O、嵌入式智能和無(wú)縫聯(lián)接的功用，尤其是在強(qiáng)有力的PLC軟件渠道的支持下，我們完**夠信任PLC將耐久**地活潑在工業(yè)主動(dòng)化的**中。  

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