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工业智能制造,PLC一体机发展新需求和新基础各是什么?

工业智能制造,PLC一体机发展新需求和新基础各是什么?

自1969年***台PLC诞生之日起,PLC成为了工业界的掌上明珠。经过近半个世纪的发展,PLC已成为工业自动化系统的核心组成部分。在产业转型升级的智能化时代,PLC除满足控制功能外,还具备数据分析、流程优化、网络安全防护、故障预测等功能,完成了从经典控制到智能控制的转变。工业智能制造,PLC一体机发展新需求和新基础各是什么?

新要求

在机器控制领域,需要一些类似于过程控制领域的PID调整、工艺算法,要求PLC具有卓越的算法设计和处理能力;运动控制应用更加广泛,PLC需要满足电子齿轮,电子凸轮和定位控制的要求,同时需要开发安全和设备安全要求的产品。为满足机器人的复杂路径规划和矩阵变换,需要将CNC和机器人库集成到PLC中。

越来越多的传感器用于监控环境、设备的健康状态以及生产过程的各种参数,这些工业大数据的有效收集迫使PLC采用嵌入式PLC并尽可能地完成日益复杂的现场,大大提高了无缝连接性,相关控制参数和设备状态可以直接传输到上层系统和应用软件,甚至发送到云端。

为解决PLC控制系统的工程设计、编程、操作、管理使用不同的软件,导致同一对象命名不一致的现象,PLCopenInternaTIonal致力于与许多国际标准化组织和基金会合作,开发IEC61131-3,OPCUAClientFB,OPCUAServerFB的信息模型,并建立了一个开放的标准生态系统。

新趋势

随着现场设备智能化的提升和控制系统为保障可靠稳定性和可用性的需要,网络覆盖能力直接决定了系统对现场工艺设备的控制水平。因此,PLC将从总线、以太网、实时以太网等方面进行接口支持能力增强。以太网更高速度数据传输满足了视频数据、视觉识别、图像处理等工业数据传输的应用。实时以太网满足了对于机器人、CNC、运动控制和Safety高速同步控制方面的数据交换能力需求,其数据刷新速度在μs级,同步精度在0.1μs。

为完成智能控制,软件开发平台必须具备支持复杂算法的高级语言。高端PLC使用RTOS可以改进实时处理并支持多任务处理。为了实现逻辑和运动控制的统一编程和安全性,PLCopen对程序接口和自定义库的支持进行标准化。

IEC/PLCopen组织集成了PLCopenLogic、XML、Safety、MoTIon、Hydraulic、IEC61131-3等标准,可以轻松开发基于这些库的软件应用程序。通用标准Unicode可以满足系统的多语言支持库,确保PLC产品可以支持世界各地的各种语言,使产品能够在全球范围内销售。为了能够与上层SCADA和管理层的ERP系统连接,微软和其他自动化制造商联合开发了用于不同PLC连接的OPC服务器,以确保与管理系统的连接。

为了降低系统的生产和制造成本,PLC产品不断向模块化和标准化设计迈进。由于硬件的泛化和标准化降低了系统的成本,并且为了寻求差异化的竞争力,高端PLC将更多地关注软件功能和行业应用程序库的开发,而更细分的市场使得应用程序的差异化成为具有竞争力的武器。

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