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IT和OT融合之下,PLC控制器将如何发展?

2016年11月27日 18:22:27 作者:  来源:剑指工控

   今天我将从一个用户的地角度,来看待现在自动化行业PLC的未来在哪里。作为一个从业自动化十几年的老司机来说。不得不说现在的自动化行业已经是“百家争鸣,花开千朵”的情况了。为什么这么说呢?就在中国迈向制造强国提出来中国制造2025愿景之下,就在德国倡导的工业4.0发起之际,就在美国举起工业互联网大旗之时。所有的自动化的厂商和行业资深人士全部提出来,一个共同的目标,就是IT和OT融合,IT就是信息技术,OT就是运营技术(自动化技术)。这些雨后春笋般的先进的技术理念,超前的解决方案,犹如梨花带雨般毫无顾忌的滋润着国人的对自动化和信息化融合那饥渴的求知欲望。

  我希望自动化用户们,理性对待这个知识膨胀的时代。冷静的坐下来思考一下,你到底需要什么?而自动化产品又能给你什么?切入正题,我们今天就来看一下,做为用户你真正需要的是什么PLC?PLC的功能不想在这里做重复定义,大家基本上每天都在跟它直接和间接打着交道,可以说PLC已经成为自动化行业的代名词之一。IT和OT在融合的道理上,我给大家提几个思考点,无关乎哪个厂商的产品。

  1、PLC的高可靠性。

  大家试想一下,PLC近10年在干什么?一直在扩展功能。而在稳定性上大不如以前。估计很多厂家人的开始准备手里的板砖了。不知道有多少人还记得西家的S5,罗家的PLC5,施家的984,那个时代的产品,稳定性极高,现在的产品经常有要求加G3防腐等,在那个时代,什么保护都没有但就是不出故障,一款PLC5在满是碳粉的铝车间运行15年,备件都没有换过,就是不敢拔下来吹扫检修。那这里是为什么呢?其实那个时代的电路板还不是高度集成,PLC的设计人员需要对电路板和元器件做参数设计和选型,在那个时代这些设计人员都是电路发烧级别,所以当时的PLC的可靠性和稳定性极高,当然价格也是不菲。但操作的人性化可以说极差,碍于那个时代操作系统的发展背景。但现在的PLC的可靠性呢?由于高度集成的芯片的出现,现在PLC的电路板很简单了,你打开看一下除了芯片和简单的外围电路没了。而这种高集成的好处就是简单,但坏处就是可靠性大大降低。对于EMC的测试,有时厂商也是没有办法,集成的芯片就是有问题,那咋办!还是希望做为用户先关注PLC本身的稳定性,要知道作为大型的PLC,尤其是冗余架构的产品,首要任务是啥,稳定运行控制程序,本本分分的把IO按照逻辑进行采集和输出,再考虑其他吧!

  2、PLC的功能性。

  接下来我们谈谈PLC的功能性,西家的TIA如火如荼,S1500风生水起。其实更多是谈论功能,比如工具软件的统一(组态和监控放在一起),控制功能的统一(运动控制,传动控制,过程控制),可以支持WEB的诊断(1500的新功能),一个CPU上集成了多个网口(就是把以前CP卡集成了)。其实大家可以看出来自动化厂商就一个目的,“融合”,把以前分散在不同产品结构上的功能集成在一起,还非常骄傲和自豪对客户说,我们研发出来划时代的智能PLC,更是未来两化融合的基础。看到这我就想笑,好像没有集成这些功能,就会阻碍自动化行业飞奔的脚步一样。做为用户真正需要的功能是SDC(软件定义控制器),也就是未来编程组态的工具统一标准化,可以通过一个编程工具对各家的PLC进行编程组态,无论是控制还是监控。对于各家PLC只需要提供运行环境就可以了。因为PLC所用的CPU芯片在快速的迭代,性能和功能都是成几何倍数增加,就像ARM打算挑战intel一样,嵌入式CPU已经已经不是吃干饭的了。那未来我在这里大胆的猜测一下,个人觉得HMI这个产品将消失,取而代之是基于PLC base的web监控。其实大家就可以把未来的PLC当作一台小的计算机,没有它做不了的工作,这个时候你再试想一下功能性的问题,也就不是问题了。

  3、PLC的开放性。

  在这里我们主要是讨论网络,其是这个问题本不想多谈,因为一说这个问题就会引起太多厂商的共鸣,为什么呢?其实大家都知道自动化的主战场未来10年都是在通讯协议层面上,无论是Profinet(S7),Ethernet/IP(CIP)还是Ethercat和Powerlink,都是在争夺客户产品的市场占有率,更是工业以太网组织遍地都是,都恨不得在弄个GB/T啥的,甚至想把/T干掉,那样就可以在自动化领域赢得先机。(很多人会问,哥你把Modbus tcp忘记了吧,不是Modbus tcp已经被odva收编,协议栈已经被CIP集成)。那用户就会问哪个协议好呢?其实没有什么好不好,就看你选哪个,工业通讯协议分两个阵营,分为标准TCP/IP和基于标准TCP/IP两种,(Ethernet/IP和PowerLink是标准TCP/IP协议栈,而Profinet和Ethercat是基于TCP/IP的协议栈)这两种是截然不同的作为客户如果你选了标准TCP/IP的协议意味着你可以在标准的IT架构上使用工控产品,而无需考虑协议转换的问题,对于未来TCP/IP的先进性也不需要担忧,他就是构建这上的7层协议而已。而如果选择基于TCP/IP的协议的呢?什么叫基于?其实就是自行修改了TCP/IP的报文甚至修改了2层的通讯芯片(Ethercat)那这种协议的好处就是针对工控的应用而研发,在构建IT和OT融合的时候,边界设备需要使用这个协议厂商支持的网络设备。在基本控制(IO,上位机,site to site)上这两种没有太多的区别,对于用户丝毫感觉不出来,在开放性上可能标准TCP/IP的协议厂商会有一些先天优势。但在特殊行业和领域,对于要求通讯速度极快的领域,基于TCP/IP的协议还是有自己的优势,你想呀!原本150字节的TCP/IP的报文被精简了,那将是一个让你轻松和愉快的事情,更甚者在MAC这层已经发出去了,呵呵!

  来源: 剑指工控微信公众号 剑思庭

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