工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過三次歷程:機(jī)械控制,電子控制,計(jì)算機(jī)控制。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,使得我們的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行規(guī)?;写鎯?chǔ),實(shí)現(xiàn)以前不可能實(shí)現(xiàn)的大數(shù)據(jù),并利用云計(jì)算平臺(tái)前所未有的計(jì)算能力對(duì)這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘和優(yōu)化生產(chǎn)效率。工業(yè)4.0使得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、機(jī)器和工廠已經(jīng)變得“更智能”,所以我們可以談?wù)撝悄茉O(shè)備、智能機(jī)器和智能工廠。
但是,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),無論是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0,均未對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的“大腦”PLC/DCS做出任何更進(jìn)一步的技術(shù)變革。這種兩頭重中間輕的現(xiàn)象,就好比是高速路上的收費(fèi)站,光高速路擴(kuò)寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠?qū)崿F(xiàn)更大的汽車吞吐,矗立在高速路上的各個(gè)收費(fèi)站才是這條路上的瓶頸點(diǎn),因此針對(duì)收費(fèi)站現(xiàn)在都需要設(shè)置更多收費(fèi)窗口,實(shí)現(xiàn)電子收費(fèi)等舉措改革而適應(yīng)高速、快速增長(zhǎng)的車流。適用于工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域也是一樣,控制的核心PLC設(shè)備不能夠靈活擴(kuò)展,這一限制無疑將會(huì)大大減弱工業(yè)控制系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性。
隨著工業(yè)智能化需求的日益增長(zhǎng),以傳統(tǒng)PLC/DCS為代表的第三代控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足工業(yè)智能化的需求,目前業(yè)界針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等的技術(shù)體系探索,重點(diǎn)將圍繞PLC/DCS展開,從而實(shí)現(xiàn)第四代的控制技術(shù)。
第四代的控制技術(shù)一定是軟件定義和虛擬化技術(shù)的結(jié)合,從而滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能工業(yè)的控制需求。軟件定義PLC/DCS通過允許用戶更換或添加組件而不影響系統(tǒng)的其他部分,實(shí)現(xiàn)輕松的可擴(kuò)展性和系統(tǒng)模塊化。軟件定義PLC設(shè)計(jì)為開放平臺(tái),允許用戶選擇首選組件和解決方案,這意味著用戶可以靈活地選擇不同的供應(yīng)商(無供應(yīng)商鎖定)。
在工業(yè)3.0系統(tǒng)中,在同一個(gè)體系結(jié)構(gòu)中使用多個(gè)供應(yīng)商的組件并不那么容易,或者根本不可能。軟件定義PLC中通常沒有硬件依賴性,所以很容易遷移和重用軟件。軟件定義PLC使用虛擬化或軟件定義技術(shù),使用更多的軟件而不是硬件,因?yàn)樗璧挠布?shù)量較少,所以降低了成本,縮小了占用空間。目標(biāo)是提供現(xiàn)成的和可供銷售的COTS(COTS =商業(yè)現(xiàn)成的)軟件/硬件產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)整體解決方案的靈活選擇和可擴(kuò)展性。
虛擬化技術(shù)和軟件定義的體系結(jié)構(gòu)是以軟件為中心的模式,在系統(tǒng)集中管理、網(wǎng)絡(luò)處理和安全性方面具有優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)程監(jiān)控降低了運(yùn)營(yíng)成本,而維護(hù)工程師或操作員并不總是需要現(xiàn)場(chǎng)檢查機(jī)器的狀態(tài);集中管理簡(jiǎn)化了遠(yuǎn)程監(jiān)控,因?yàn)橹恍柙L問一個(gè)軟件平臺(tái)即可管理您的資產(chǎn);通過云計(jì)算和使用智能傳感器(包括通信能力和加載診斷的傳感器),機(jī)器數(shù)據(jù)被推送到云端,數(shù)據(jù)可以通過用戶界面(HMI)訪問,機(jī)器數(shù)據(jù)可以用于預(yù)測(cè)性維護(hù),這意味著機(jī)器數(shù)據(jù)可以用來預(yù)估機(jī)器即將發(fā)生故障的時(shí)間。
軟件定義架構(gòu)的PLC更強(qiáng)調(diào)的是一種體系,一種實(shí)現(xiàn)思想。和軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義世界一樣,PLC設(shè)備的智能化和標(biāo)準(zhǔn)化的體現(xiàn)就是典型的軟件定義的PLC,包括PLC輕松連接至互聯(lián)網(wǎng):將APP和分析結(jié)果嵌入機(jī)器和云,實(shí)現(xiàn)智能化和自我意識(shí);無需更換PLC硬件即可改變和升級(jí)PLC設(shè)備功能,為用戶提供智能,實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn);通過API和生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用。
基于這樣的歷史和現(xiàn)實(shí)條件下,東土科技及時(shí)推出基于“軟件定義控制”的新一代控制系統(tǒng)——NEWPRE3000,利用虛擬化和軟件定義的技術(shù)將傳統(tǒng)專用的硬件功能解耦,通過實(shí)現(xiàn)ERP/MES 和控制系統(tǒng)高度融合的三層結(jié)構(gòu)和邊云結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)、自我優(yōu)化的大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精確控制功能。
評(píng)論