发布时间:2024-04-16 10:00:59来源：魔方格
智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互连为支撑等特性，可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。
智能制造系统是智能制造模式展现的载体，也是信息技术与控制技术集成应用的环境，其核心是大规模信息处理、识别、分析、决策等工业控制技术的研发和应用，因此工业控制系统是智能制造系统里自动化和信息化的基础，其中可编程逻辑控制器(PLC)又是工业控制系统广泛应用的核心部件。
随着互联网和信息技术的发展，智能制造应用的全面推进，PLC作为传统的自动化的关键设备也必将得到更加广泛的应用，新技术的不断出现将使PLC向智能化、网络化的方向发展。智能制造时代，PLC产品面临着全新的机遇和挑战。
PLC问世50年了，作为工业3.0时代的代表性产品，其技术、产品始终处于发展之中。在迈入工业4.0的当下，PLC面临怎样的变革呢?
工业4.0和智能制造，有着共同目标指向，都是技术进步推动产业转型升级，从而实现经济社会更好发展。智能工厂是智能制造的载体，也是制造企业转型升级的愿景。工厂自动化是PLC的传统领域，智能制造PLC不会缺席。
智能工厂具有全面感知、优化决策、精准执行，自动化方式实现的业务管理和制造作业过程的特点。而这些的实现，必须要有多功能、强性能的工业控制器。从曾经的角色和在工业企业中的现有存量来看，PLC具有得天独厚的优势，但也面临全新的挑战。
挑战首先来自于需求端。智能工厂要全面感知，挖掘数据价值，前提条件是互通互联和数据采集。原来现场控制网络和车间一级的网络与互联网是隔离的，互通互联与数据采集解决问题的重点在多种现场通信协议间的信息交换。现在的横向集成、纵向集成、端到端集成，工业互联网构建与应用等，实现互通互联的同时，也带来了网络安全问题。对于PLC来说，互通互联带来的安全问题又分为信息安全和功能安全两个方面，而后者又是PLC不同于一般业务管理用计算机的重点所在。如何确保控制系统在互通互联的环境中的功能安全，要研究的问题还很多。
智能工厂的优化决策要在各个层级上实现，在设备和产线级，需要控制器提供更多的智能功能，提供更快更强的运算能力，提供和支持机器视觉、深度学习等人工智能算法，提供IEC61131-3标准以外的高级语言编程等。
现场的同一台设备、同一个工艺段、产线，可能有多个或多类控制器。如柔性加工单元，可能是CNC+PLC;机器人工作站可能是机器人控制器+PLC，这些功能是否可以由一个控制器完成?其实PLC、CNC、机器人控制器、DCS功能相互的融合伴随着各自的发展历程。
挑战同时来自新技术对原有产品和解决方案的颠覆，其中较主要的挑战来自云计算模式。云计算的本质是大规模分布式计算，它将非关即开的数字化设备模型化为传统上的“模拟”系统，增进了系统的伸缩性和可靠性，并且规模越大越经济，使我们今天拥有似乎无穷无尽的网络资源和计算能力，拥有了7×24运行的各种线上系统。
PLC产品和技术发展到今天，大型PLC系统本身已经是一个分布式计算系统，只不过这种分布式系统是基于现场总线和局域网的。
支撑云模式分布式计算系统的相关技术应用于工业控制领域，将带来工业控制系统体系结构、技术架构、产品形式、应用方式的革命性变革。
边缘计算兴起就是这种变革的一个体现。边缘计算提出了云、管、边的体系架构，我们也可以简化为云、边的结构。在云端，标准硬件组合而成的机器构建的基础实施，大幅降低单位计算成本的同时，提供了强大的计算能力，使得在计算机系统的虚拟空间里构建模型、进行仿真运行和优化运算有了更好的选择。现场I/O和实时控制由边缘控制器实现，软件自动生成和部署技术使得边缘端的功能升级更加便捷和安全，可以更好地提供现场控制所需的智能，并且解决了传统控制系统产品升级换代时需要重新配置系统、编制用户程序所带来的不便。因为是重新规划的系统，统一的技术架构和通信协议可以更好地实现互通互联。
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