作为目前信息采集和控制的主要技术手段，PLC在工业自动化中有着广泛的应用。伴随相关技术的发展，以及多年的工业运行实践，现在的PLC成本不断下降，功耗和体积越来越小，高效性和可靠性不断提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且为了满足未来智能工厂的要求，PLC将向着更加集成、统一、安全、互联和智能的方向发展。总之，PLC未来所起的作用不仅是一台控制器，更是一台智能工作站。
BECKHOFF
以创新技术和整体服务助力企业实践数字化
在企业向数字化转型的趋势下，软件变得越来越重要。倍福作为技术驱动型企业，将软件作为其产品的核心。此外，倍福在硬件方面也有很大的创新潜力。因此，倍福所有的产品线都是与公司的业务发展战略相结合。硬件和软件是基础技术，对于这两者的开发倍福不遗余力。倍福希望以创新的技术，为客户提供工业PC、I/O、驱动技术和软件等高品质产品。
倍福总裁 Hans Beckhoff
系统设计中的模块化和灵活性是机器制造商的重要课题。在此方面，倍福拥有众多解决方案和创新思路，其中新标准EtherCAT P将EtherCAT通信与24 V、400 V或600 V电平整合到一起，使得机器模块只需一个插塞式连接器就能够集成通信、供电与安全功能。当然，倍福也提供很多价格只有几百欧元同时采用微软操作系统和板载以太网卡的小型控制器，这些产品适用于单元之间的通信。而且倍福也会对客户的机器类型进行分析，以了解哪种方式更好。考虑到组织机构、生产及经济方面的原因，倍福希望提供集成智能的机器组件。此外，功能也是另一方面的原因。如果一台机器必须控制大量的运动序列，倍福建议采用完全集中式方案。执行器、传感器和驱动器应该尽可能得“傻瓜化”，即中央处理平台需要拥有“智慧”。对于机器制造商来说，只有这样才能轻松更换这些组件，独立于任何特定的功能。
中央智能自然也会对计算能力提出要求。倍福新推出的嵌入式控制器采用的是12核Intel®Xeon®处理器，这种多核架构与自动化技术结合得非常好。由于多个进程可以并行运行，机器变得更强大。“更强大”也意味着倍福可以尽可能缩短机器的运行周期。倍福目前正在将一款控制器的周期时间从2～5 ms缩短至100～200 μs。然而，倍福需要强大的计算能力来实现这一加速。如果周期时间缩短，无论控制在哪里进行，机器都会运行得更平稳，超调量更少。随着周期时间的缩短，吞吐量提高了2～5%，这些都会产生巨大的效益。或者仅仅考虑高级算法、集成化图像处理和测量技术，这些强大的处理器性能对于很多可能的应用都是一种优势。
针对树莓派的使用，倍福认为，如果用户将树莓派封装到具有合适的电源模块和工业接口的坚固外壳中，同时保证EMC抗扰度，那么其成本就会和倍福基于ARM处理器的标准产品一样高。倍福发现树莓派软件环境令人兴奋，曾讨论是否将树莓派变种引入市场，将这个生态系统与倍福的产品结合在一起。但是最终的决定取决于这样做是否会给客户带来足够的利益。
此外，倍福非常重视将测量技术集成到PC控制解决方案中。简易通信在此具有优势。控制系统知道机器的时序，并能记录相关的测量数据。在使用外部测量设备时，首先必须通过同步信号建立相关性。基于EtherCAT，倍福拥有一个非常适合用于测量技术的通信总线进行使用支配，它可以实时的将输入数据推送到PC内存中。另外，倍福已经将测量功能属性添加到其TwinCAT软件中，从而能够测量机器本身和工件。与单独的测量技术设备相比，它们集成到控制平台中时运行得更好。
如何从所有测得的机器数据中“提炼”出附加值成为许多机械制造商和工业企业面临的新课题。倍福拥有诸如TwinCAT Analytics软件等工具，面对自动化和数字化，倍福致力于提供咨询服务。倍福为此扩张了其在德国的销售网络，每150 km就有一个当地办事处。倍福与客户的自动化工程师之间必须相互理解，风雨同舟，共同处理复杂的任务和问题。因此，倍福为客户提供的是一个整体服务，不仅供应软件和硬件，还会与客户建立紧密的联系，随时待命提供支持服务。
云通信带宽的增加为行业带来了新的商机和功能可能性，倍福紧密关注这一变化，致力于为其客户可以在早期阶段充分利用这项技术而积极努力。云计算已经在大数据分析中发挥了很大的作用。越来越多的第三方应用程序在这些生态系统中运行。倍福的控制技术早就做好了与大型云供应商进行数据交换的准备，以便能够优化集成其深度学习服务和云存储资源。倍福的客户因此只需“点击鼠标”就能够使用市场上最好的云解决方案。
VIPA
以更快速、更加互联和智能的控制系统助力用户技术升级
德国惠朋（VIPA GmbH）中国区销售总监 郑京生
融合先进控制技术，开创全新技术标准
VIPA一贯秉承技术创新与用户需求至上的理念，在满足用户应用需求的道路上不断地努力。公司成立初期，为满足用户扩大系统容量、复杂工艺运算、工业以太网通信的需求，VIPA先后开发了应用于西门子S5系统的64点IO、嵌入式PC和TCP/IP以太网通信卡;PLC系统的可靠性是最基本要求，随着用户对系统扩展性、高效性的需求不断提升，VIPA从1999年开始投入大量资金研发高性能PLC系统专用芯片SPEED7，并于2003年成功面世，使VIPA 300S系列产品享有了“世界上最快硬件PLC”的美誉;在此后的10多年时间里，基于SPEED7技术，VIPA又开发了适应更高效率需求的SPEED BUS和SLICE BUS高速背板技术和与之配套的高速模块，再加上更高速的定时中断，VIPA在高速数据采集和控制领域一次次刷新着自己创造的记录，成为业界的佼佼者。
VIPA推出的在业界具有里程碑意义的SPEED7系列PLC专用CPU芯片，率先将工业以太网通信接口作为标准配置集成到全系列的CPU产品中，这不仅给广大用户提供了更经济更方便的编程方式，更引领了PLC领域新的潮流;随后，VIPA在2009年又推出了SLIO系列智能分布式I/O系统，支持所有主流的欧美标准工业现场总线，包括：PROFINET-IO、PROFIBUS-DP、Modbus/TCP、CANopen、DeviceNet、EtherCAT，背板采用VIPA自有的SLICE BUS高速总线设计，48MBit/s的传输率领跑业内同类产品，特别是近年推出的SLIO系列CPU，在技术上有诸多亮点，它继承了VIPA 300S系统的0.01 μs的指令处理时间、同时集成Profinet IO controller和PG/OP以太网接口，真正实现了工业现场总线的实时通信与工厂信息化管理通信隔离的一体化设计。VIPA一方面在融合市场上一些先进的控制技术，一方面凭借自身的创新能力开创了一个又一个全新的技术标准，VIPA对新产品的研发依据用户现在和未来的应用，兼顾用户技术的可延续性和新技术的前瞻性，这为用户在技术升级提供了强大的助力。
采取双网隔离设计，保证系统安全运行
信息安全问题是整个工业控制领域即将面临的巨大挑战，随着智能制造2025战略的实施与深化，工业控制与IT将深度融合，现有的网络病毒与黑客攻击等IT网络安全隐患，将伴随着这种融合直接威胁工业控制系统的安全。信息安全问题的解决是一个系统工程，需要从各个环节着手，VIPA作为最早在工业控制领域引入以太网技术的企业之一，一直积极参与各工业总线协会关于信息安全技术的研究与探讨，为营造安全高效的工业控制网络而努力。VIPA的300S和SLIO系列PLC在设计之初就考虑到了这个问题，标配的PG/OP以太网口满足了工厂信息化的需求，同时，它又与PLC的工业总线系统相隔离，这种双网隔离设计，使信息采集和设备运行从硬件上分隔开，从而在底层上保证了系统运行的安全性。
此外，针对市场对PLC专用化各种不同的解读，VIPA认为，提出PLC专用化，是想把专业的事交给专业的人来做，适当的专用化，可以缩短开发时间，降低人员成本，提高开发效率，但过分依赖专用化，会某种程度上影响企业自身的技术积累和创新能力。其实，现在大多数的SI和OEM正是在做着适应不同需求的PLC专用化的工作，作为专业的PLC厂家，还是应该专注于采用最前沿的电子与通信技术，为市场提供更具竞争力的系统平台，根据市场发展的需要，不断完善基本的功能模块，提高系统的标准化、小型化、模块化、智能化水平，以适应不同应用的需求，可以做一些普遍应用的专用化，比如说运动控制型PLC，也可以做一些厂家自身最有技术领先性的行业专用化，而面向市场纷繁复杂的需求，不必越俎代庖，毕竟在很多细分市场上，用户更加专业。
对内提升性能，对外实现智能互联
为了满足智能制造发展的需求，未来的PLC系统除了持续提高标准化、小型化、模块化以及智能化水平以外，对内需要进一步提升性能，对外实现更广泛的智能互联。早在10多年以前，VIPA开始研发SPEED7技术的时候，智能制造的基因就已根植在其每一个细胞里，超越市场上同类PLC产品数倍乃至数十倍的运算处理速度，树立了高速高效硬件PLC的新标杆;SPEED7处理器芯片上集成了PG/OP以太网接口，这不仅给广大用户提供了更经济更方便的编程方式，还真正实现了工业现场总线的实时通信与工厂智能化管理通信隔离的一体化设计，这为用户先安装生产设备，再进行智能化升级提供了极大地便利，不需要增加硬件，也不需要修改程序，甚至不需要停机，就可以轻松完成信息采集的工作，这无疑是智能互联最需要的。
目前，第二代SPEED7处理器芯片研发工作已基本完成，功能更加强大的处理器即将诞生，这也意味着VIPA将推出具有更高运算性能、更多通信选择、更加灵活和智能的控制系统。
ROCKWELL
AUTOMATION
可编程逻辑控制器(PLC)是目前工业自动化信息采集和控制的主要技术手段。罗克韦尔自动化的PLC产品凭借着Logix高性能的处理能力，多策略的集成能力，标准的、开放的工业以太网EtherNet/IP的网络连接能力，以及简单易用的编程环境Studio5000等优越的产品性能，赢得了中国用户的认可。尤其是罗克韦尔自动化的大型控制系统ControlLogix代表着其最新的技术实践，使得罗克韦尔自动化在中国大型PLC市场占有率上始终保持着领头羊的地位。目前罗克韦尔自动化的PLC产品已经成功应用于食品饮料、半导体、油气化工、冶金、电力、水/污水、汽车以及轮胎等诸多领域。罗克韦尔自动化(中国)有限公司大中国区集成架构事业部控制系统和软件产品业务经理彭刚就罗克韦尔自动化对于PLC技术、产品未来发展进行了独到的解读。
罗克韦尔自动化（中国）有限公司大中国区集成架构事业部控制系统和软件产品业务经理彭刚
如今用户更加关注PLC产品的性能，尤其是可靠性、安全性和网络扩展能力。为此，罗克韦尔自动化致力于通过高性能系统研发为用户提供全面的帮助。罗克韦尔自动化的PLC产品在高性能、安全性、可靠性、网络扩展能力等方面独具优势：针对高性能，罗克韦尔自动化发布了Logix5580/5380，回路级处理能力小于500us;在可靠性上，MTBF一直是业界卓越的产品，提供冗余能力;在安全性方面，数字签名机制和加密固件的设计机理让控制器更安全;而网络扩展能力上，控制器内置1 Gb的可组态的以太网通信接口，支持设备级环网拓扑(DLR)或多个IP地址可选。
其中，罗克韦尔自动化新一代中型控制系统CompactLogix5380提供诸多新的功能，能够帮助客户轻松面对诸多现场问题。CompactLogix5380的特点涵盖：它是拥有多处理器架构的高性能处理器;内置两个1Gb的可组态的以太网通信接口，快速的通信能力尤其支持设备级环网拓扑(DLR)或多个IP地址可选，将车间级与企业级网络通信进行有效隔离;即使不打开编程软件也能及时了解通信模块和I/O的状态，让现场情况随时掌控;而带有数字签名机制和加密固件的设计机理能将用户的任何访问或对控制器的修改都记录在案;USB接口让编程、故障诊断、固件版本升级更加便捷;内置的电源系统和现场电源设计，节省了以往需要给现场I/O模块配置电源的接线空间;配合强大的5069 I/O系统，最大可以本地扩展31个模块，而其丰富的I/O种类可满足客户各种现场信号接入需求;采用简单易用的编程软件Studio5000。
在智能制造的时代背景下，软硬件结合和数据分析能力会是未来现场控制器的发展趋势。现场数据的获取、处理、传输、存储、分析、显示和决策生成这个链条需要变得极其通畅，这要求整个系统中的各个环节都实时共享一致的数据，并且有着完善的、分层次的数据分析能力。为此，罗克韦尔自动化将继续致力于高性能的PLC产品的研发，基于工业以太网EtherNet/IP的技术，融合智能、数据分析、可扩展的云计算、移动性和安全性等最新前沿技术，从智能、高效及安全性方面持续发力。
APC2100将PC与PLC功能运行在一台机器上
贝加莱的PLC在其诞生初期就是基于PC架构的控制器，在继承传统PLC的可靠性、安全性和稳定性等优势的同时，还具备很强的兼容性与连接性，同时，其集成画面、WebServer、文件处理等PC功能的特点也获得了各个行业众多用户的青睐。再者，结合贝加莱颠覆性的Mapp技术，更是帮助客户节省了30%的开发时间，开发工程师完全可以从繁杂的底层逻辑中解脱出来，将更多的精力放在产品功能的研发上。而借助贝加莱的MappView技术，可以在PLC中内嵌基于HTML5的控制画面，对最终用户而言，只需要使用一台装有网页浏览器的终端就可直接访问控制画面。
而在贝加莱推出的几款革命性控制器产品之中，APC2100最具代表性。首先作为一台工控机，APC2100凭借其小巧的外观赢得了一致好评。其次，APC2100又不仅仅是一台工控机，它可以作为一台高性能的纯PLC来使用。然而，作为贝加莱的APC，其最大的特点，同时也最为广大用户褒奖的特点便是将PC与PLC的功能同时运行在一台机器上，并且独立占用CPU资源，互不影响。例如，将Windows以及PLC的功能运行在同一台机器上，即使Windows电脑系统崩溃了，PLC的控制功能仍然照常运行。显然，这一颠覆式的功能，可极大节省安装空间，并节省成本，同时相对于传统的一体式方案而言极大提升了稳定性与可靠性。
APC21001
通过在PLC中融入OPC UA技术实现统一互联
现在，智能制造以及工业4.0的呼声越来越高。但是并不能仅凭功能强大的PLC就可以实现工业4.0。然而当前想要实现工业4.0，一颗“智慧”的PLC一定不可或缺。对于上个世纪的工控业来说，IT与自动化是完全分开的;而如今众多用户都会反复提及“ERP、MES、云、大数据、移动等技术”。这意味着数据将在不同平台、不同系统之间频繁共享，所以统一的接口将成为关键。也正因如此，OPC UA规范将成为实现工业4.0的通信标准。贝加莱在很早之前就认识到了OPC UA对于用户的价值，因此在贝加莱的PLC中已经融入了OPC UA技术。任何一台贝加莱PLC或HMI产品，都内置了OPC UA Server和OPC UA Client，这意味着只要支持OPC UA接口，无论是位于管理层的ERP或MES软件，还是移动发布平台都可以直接获取PLC的数据。
贝加莱平台完美体现用户的软件价值
未来软件的价值将愈加凸显。PLC的专用化也必将通过运行在其平台上的软件来体现。一个好的产品或系统，硬件本身的可靠性、稳定性以及安全性能够体现出一部分价值，但是其更多的价值将体现在软件部分，如优化的专家算法、高效的控制理念和以人为本的操作接口等。毫无疑问，IT的软件思想正越来越多的渗入到自动化领域——高级语言的编程方式正取代传统的梯形图、面向对象的思想正淘汰掉结构化编程、从面向信号的处理方式过渡到基于数据的处理方式等。
贝加莱的平台能够完美体现出其用户的软件价值。在贝加莱的一体化编程软件Automation Studio中，工程师在编写代码时完全不用考虑这些代码将工作在哪个系列的产品上，因为同样的代码可以应用在所有贝加莱控制器中，将软件的实现从硬件的束缚中解脱出来;其次，工程师能够使用众多高级编程语言(ANSI C、C++、BASIC以及ST)进行开发，对于需要实现复杂算法、数据结构以及自定义通信协议的项目来说，高级编程语言所带来的便捷性不言而喻;凭借贝加莱革命性的Mapp技术，新程序的开发时间将大大缩短，工程师将从纷繁复杂的底层代码中彻底解放出来，将更多的精力放在能够创造更高附加值的部分之中。
结束语
在智能制造的时代背景下，PLC作为控制层的核心部件，不仅要实现精准、高效的控制，还需要融合智能、数据分析、可扩展的云计算、移动性和安全性等最新的前沿技术，实现高度智能化和信息化。总之，在未来的智能工厂中，软硬件结合和数据分析能力将是未来现场控制器的发展趋势。
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