
罗克韦尔自动化基础架构及软件事业部
技术中心经理王磊先生
可编程逻辑控制器(PLC)已经问世超过40年,在工业自动化中有着广泛的应用,是目前工业自动化信息采集和控制的主要技术手段。我们在各个行业中都能找到大量的PLC应用,不过其应用水平和成熟度各有不同。从实现控制和数据采集的角度来讲,目前PLC的普遍使用水平是很好的。在简单应用场合,可直接采用PLC作为现场的核心控制器,在稍微复杂的场合,PLC多用做设备控制或者区域的控制和数据采集。但是从设备、产线、车间直至工厂的智能化的角度来说,我们对PLC的应用水平还有比较大的提高空间。
现在不同厂家的PLC不仅能满足逻辑控制的需要,而且已经成为了一种通用的控制器,也就是早些年提出的从可编程逻辑控制器PLC到可编程自动化控制器PAC的转变。以罗克韦尔自动化的Logix PAC®为例,她可以实现在单一控制器中,同时实现逻辑控制、过程控制、传动控制、伺服控制、批次控制和安全控制。
在智能制造的大趋势下,PLC在现实应用中所扮演的角色正在逐渐的转换。随着现场智能设备的增加,作为现场控制单元和通信枢纽,PLC需要具备更高的性能才能满足实际需求,包括更高的处理速度、更大的通信带宽以及更高效的网络通信能力等。另外,为了提高程序可靠性和降低总体开发成本,模块化的编程方式、更加完善的标准函数库、可定制化的编程模板等,也正在为客户带来更多的价值。总体来说,我们认为,从硬件和编程平台方面,PLC将会更多的向通用化和平台化发展,提供更高的数据处理能力、更多的通信选择和更多的智能I/O模块,变得更加的开放和灵活;但是从应用层面来看,针对不同的行业细分,会有更多的专用的库函数、程序功能块、指令集和行业专用模板等,以适应不同行业的定制化需求。
例如,Studio5000TM是罗克韦尔自动化新一代的集通用控制引擎和开发环境于一身的统一控制平台。在这个平台中,不仅包含传统的进行编程和配置的Studio 5000 Logix Designer模块,还包含构建系统架构和进行第三方电气设计工具数据交互的Studio 5000 Architect,用于图形终端的设计和维护的Studio 5000 View Designer,以及能够帮助用户构建可在整个企业范围内进行管理和部署的可重用代码的代码库Studio 5000 Application Code Manager。可以说,Studio5000TM这个平台,现在可以在用户项目的整个生命周期中持续不断的创造价值,不仅加速系统架构和程序设计,也支持快速诊断部署和调试,同时还能帮助用户保护和沉淀知识和经验,有效的支持持续改进。
智能制造大趋势带来的另外一个话题是信息安全,由于工业控制系统将不可避免的与企业网络乃至互联网连接,所以工业控制系统面临着日益突出的信息安全和网络安全的挑战。对于罗克韦尔自动化来说,这并不是一个新问题。罗克韦尔自动化一直在倡导和推动在工业控制系统中使用标准以太网,以更好的实现企业内信息技术(IT)和控制技术(OT)的融合,但是这并不意味着简单的将工业网络直接接入企业网络。

罗克韦尔自动化新一代控制产品均基于统一的Studio5000TM 平台
企业的业务网络与产线网络应该进行严格区分,从而避免黑客通过互联网或企业的业务网络访问重要的控制系统。企业应当在工业自动化网络和企业信息网络之间部署工业隔离区,即企业信息网络对工业自动化网络的访问都必须通过工业隔离区,而不能直接对工业自动化网络进行访问。罗克韦尔自动化确定了“以分层安全架构来完整地实现工业信息安全”的理念,要确保工业控制系统的信息安全,采取单点和单面的防御将收效甚微,应当对其进行全方位的防护。对于工控系统的信息安全解决方案,不仅应在设备、应用、工业计算和网络等层面,采取相应的防御手段,还应该关注入侵防护、人员培训、制度流程设计等更多层面。同样,信息安全的理念也应该贯穿整个工控系统的生命周期,一定要从设计、规划、评估,到施工、运行、维护的整个体系上进行考虑。为此,罗克韦尔自动化不仅提供了控制器、网络、软件等多层级的不同产品,还在官网提供安全评估工具和系统信息安全设计白皮书等的免费下载,同时还提供定制化的网络安全评估服务。
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的共享一致的数据,并且有着完善的、分层次的数据分析能力。罗克韦尔自动化已经明确提出了下一代控制产品的价值主张——“智能”、“高效”、“安全”。未来的控制器,将继续扮演现场控制的核心,促进控制系统从自我感知到系统感知的进化。
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