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PLC应用多元化 整合平台拓展链接
 

【作者: 王明德】2014年01月22日 星期三

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硬件技术已趋近顶端,PLC业者多向系统整合迈进。过去的PLC产品,多是「一人一把号,各吹各的调」,近年厂商随着IEC 61131-3的制订,有标准可以依循,多元整合的世界,就此开始。


身为自动化控制的一环,PLC多必须与整体自动化系统搭配。虽然PLC属于通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强与编程简单等优势的设备,仍必须有其他外围零配件的支持才会有效果,因此用户必须从整体系统面来评估,才不会陷入见树不见林的盲点。


首先是系统整合的问题。


自动化控制是由许多电子与控制器等组件所组成,传统控制器不仅占用空间大,且回路流程不易修改与维护,PLC的出现使得这些问题得以解决,它也逐渐取代传统的继电器等组件的控制方式。诸多厂商投入PLC的开发,使得其语法也愈来愈多,造成用户在不同厂牌间程序转换不便的困扰。



图一 : 身为自动化控制的一环,PLC多必须与整体自动化系统搭配。
图一 : 身为自动化控制的一环,PLC多必须与整体自动化系统搭配。

许多厂商都谈到「学习曲线」的问题。传统PLC的控制程序多为阶梯语言,各家厂商「一人一把号,各吹各的调」,控制程序的撰写有如百花齐放,不同PLC都有不同做法;因此在当时面对设备商,PLC厂商只要能够抢进市场,只要稳定性不出「大」差错,就可以稳稳占据该设备商作为其「地盘」,尤其小型PLC装置的状况更是如此。


由于这样的做法,对于设备商在系统转换上造成不便,因此国际电工委员会便开始收集整理各家控制语法,于1999年制定了IEC 61131-3标准,以统一PLC的语法。


精准设计 打造PLC跨平台机制


IEC 61131-3规范的语法,提出一套可跨不同平台的PLC控制机制。规范中透过模块化的规划与设计,将控制动作分为「逻辑运算」与「硬件动作」两个部份。「逻辑运算」部分以共同的描述格式,来统一IEC 61131-3所定义的语法并加以实现;而「硬件动作」则针对各硬件,设计出专属之韧体函式库,使得控制逻辑可以在各目标平台上使用硬件资源。


这样的设计,使不同的控制芯片皆可执行以IEC 61131-3语法所设计的控制动作,设计人员只需学会IEC 61131-3语法,便可使用其所支持的控制芯片,进行PLC的设计;此外,由于透过该标准所设计的程序代码,均可以在不同的目标平台间重复使用,因此只要透过自行建立的函式库,以及利用重复使用的特性,就可藉由「共通性」缩短自动化流程的开发时程。


设计整合性平台 放眼自动化制程


此外,由于PLC属自动化一环 ,与其他装置及设备链接的整合性 ,也成为PLC发展的一部份,尤其在日益复杂的生产线及应用环境,对于链接整合的需求亦愈加强化。


因此多家厂商均针对上述观点,设计具有整合能力的系统平台,包括洛克威尔、西门子、OMRON、施耐德电机等,均规划与其他设备具有兼容性的整合系统平台,这类整合性平台,业界大约于五、六年前开始注意到他的重要性,以当时的情况,厂商推PLC的整合平台的主要目的,主要是由于PLC链接的系统装置,几乎都有其本身的控制软件,必须透过一个整合平台才能互通应用,必须让所有的控制软件『一次安装,全部安装』,才能让用户得以灵活运用。而且在同一套数据库底下操作PLC,对于自动化控制的确有其帮助。


六年前OMRON推出CX1系统的同时,包括西门子与三菱均在同期或之后推出类似的控制平台,「这最大意义是,当自动控制厂商做出一套数据库系统,让用户来更容易应用。」数据库的建置,让用户在编写PLC的程序时,即可同时应用在HMI或马达伺服等其他自动化组件上,就无须浪费时间在不同组件上做同一件工作,这在设备规画上,可以省下很多的资源。


当一套整合软件就包括所有的控制模式,所有的控制组件的规画可以直接应用,对客户来说,造成的方便性绝对不容小觑,厂商当然纷纷投入此项领域。此外,再与IEC 61131-3整合,不同厂牌的PLC就能直接在平台上应用,对客户来说绝对是一件好事;但相对来说,相同的平台整合架构,加上相同的程序语言系统,也让PLC的市场竞争更为激烈。


市场已然成熟 市场区隔才有获利空间


由于PLC的硬件技术已迈入成熟期,如何进行市场区隔,专家认为软件的发展将会是一项重要的课题。举例来说,过去的PLC控制平台即使已与系统整合,仍多以程序语言来进行编程,所有的结果呈现也是如此;近期厂商多将「图像化」作为重要选项,甚至所有的编程均可以图型控制点选方式进行,也有厂商直接以3D方式仿真PLC控制状况,让用户可以更直觉化的方式来进行应用。


此外,光是工厂自动化层面上,PLC的应用规模也愈来愈有弹性。


目前随着科技的不断进步,自动化供货商不仅要能提供产品,还要能够以整体方案见长,凸显技术价值,进而在多方合作中赢得更多的权重。提供具备适应性与专用性的自动化产品,通过提供技术服务以保障系统可靠性,都将成为自动化供货商从「卖产品」转向「提供方案、保障综合服务」的途径。


现阶段由于环境需求,许多自动化厂商均将「节能」与「安全」议题,作为发展自动化设备的课题 ,这也是PLC未来发展的主要趋势 。PLC的未来发展除了产品本身的发展,更大程度上取决于用户和市场的发展,任何产品存在的根本在于用户和市场的需求。厂商研究指出,在未来5年内,各行各业对自动化产品领域的资本投资将持续强劲,在现况下,PLC在自动化控制的重要性,仍有机会持续提升。


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AlexHung_a31发言于2015.09.22 09:08:52 AM
PLC已經過時了!試試KingStar Motion--內含全球知名即時系統、EtherCAT、SW PLC及SW Motion。不只是單機的自動控制系統,還可以控制一整條產線。 王先生,希望您能撥時間來採訪,謝謝!
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