PLC从诞生之日起,就一直占据着整个自动化控制系统的核心地位。 关于PLC发展方向的讨论也时常听到,是否在10年前就预言PAC将取代PLC,甚至有人说未来工业4.0时代不再需要PLC。 那么在当今全球大力布局智能制造的转型期,我们需要什么样的PLC呢? 尤其是被誉为“皇冠上的明珠”——中大型PLC会有哪些特点?
首先,需要明确一件事。 我们现在说的高端PLC,跟10年前,甚至5年前已经不一样了。 10年前不要说是高端PLC,现在也能称得上是高端PLC。 因为社会在发展,更先进的东西出来了,所谓高端,不同时期判断它的标准是不一样的。
在当今智能制造时代,以下五个特性成为高端PLC的必备条件:
1、带点能力不再是关键,沟通能力更重要
现在大家可以看到控制系统架构已经完全工业化了。 十多年前现场总线兴起的时候,我们就说高端的PLC必须具备分布式控制能力,能够承载很多分布式站点,具备现场总线连接能力。 当时在评价一个控制器的性能指标时,带点能力是最重要的一项。 随着现场设备智能化程度的提高,控制系统需要保证可靠的稳定性和可用性,CPU的能力已经不再是区分高端与否的关键。 现在重点应该放在以太网通信在现场的覆盖能力上,这直接决定了系统对现场过程设备的控制水平。 同时,因为现在正处于承前启后的时期,比如现场总线现在还在使用,不能说因为升级就不再兼容过去的现场总线了. 但未来的发展趋势是以太网的世界,以太网的支持应该更为重要,对现有现场总线协议的兼容也是不可忽视的一个方面。
过去,以太网是PLC与上层管理机软件之间的一种通讯方式。 它的优点是可以传输更大量的数据,并且可以将更多的控制站连接到该网络。 但是对于现场控制来说,不管现场有多少个I/O站和设备,它的通讯量其实都没有那么大,不会像PLC和上位机的通讯量那么大。 但它对实时性和可靠性有更高的要求,丢包率很重要,实时性和数据传输的可验证性很重要。
现在随着工厂精益化管理的发展,越来越多的工厂开始使用MES系统、资产管理系统等高级运维管理软件。 当然,也有人称之为智能制造或数字工厂。 这是由于越来越多的过程客户开始追求更精益化的控制,希望通过PLC系统调取一些现场数据直接使用,提高效率和实时性,从而提高整体效率经营、管理能力。
对于综合以太网,PLC制造商和用户都达成了共识。 在施耐德发布的+上也得到了很好的印证。
2、PLC信息安全不可或缺
在“一网到底”的情况下,涉及到一个问题:这个网络打通后,现场生产工艺设备与上述管理软件甚至云端打通后,打通了一些管理和数据分析系统与我们的工业如果开通了专用的系统通道进行控制,那么它的信息安全要求会更高。 一旦现场设备进行数据交互,就意味着整个通信网络打通了。 如果在开通过程中任何一个节点出现信息安全问题,都可能相互影响。 如果上层软件的信息安全没有做好,就可能从这个地方入侵并继续下去。 如果控制网络与管理网络之间的连接信息安全部署没有做好,就可能从上方或下方进行入侵。 会有一系列的链条。
那么PLC端也需要做好信息安全方面的工作。 以前在开发PLC的时候,并没有考虑到信息安全,因为主流的高端PLC都是20年前的技术开发出来的。 那个时候没有信息安全。 以后想要补这个,只能到外面去了。 加个罩子,或者一些厂商对底层操作系统进行更新打补丁,或者现在很多信息安全公司和所谓的信息安全团队在做的事情,加防火墙,加一些网络安全交换机。 但是这是治标不治本,就像人一样,你很虚弱,浑身是病,天天吃补药,好像治好了,但一旦出现新的问题,你就受不了了它。 纵深防御可以起到层层隔离和防护的作用,但真正的安全还是需要做好各个控制层级。 这也是一个大问题。 必须考虑新一代高端控制器。 自己动手,不管在什么地方部署与否,至少PLC本身不会受到侵害,具备主体的安全保护能力。
3、不再单纯追求多快而是多稳定可靠
进入工业时代后,生产工艺逐渐成熟。 我们很难改变一个流程,因为我们基本上已经把能改的都改了。 也就是说,过程中控制系统的处理速度很难提高。 大变化。 对于用户最关心的工序效率或精细度的提升,可以从两个方面进行优化,一是它的全生产过程管理和全物料的精细化管理。 二是设备精细化管理。
但从这个角度来看,其实我们的设备在过去的20年里,一直都是靠上一代高端控制器的能力来控制的。 其加工速度没有问题,完全可以满足工艺要求。 更快的控制系统对于改进和推广至关重要。 工厂营业收入的价值难以体现。 就像在高速公路上跑一样,你跑到500英里是没有意义的,因为在稳定性和可靠性方面,我们可以做出一辆能跑200多英里的车达到预期,这就够了,没有不管你走多快,如果不使用它,都会带来潜在的伤害。 在这种情况下,我们一味追求比过去的高端处理器快多少是没有意义的。 但是有一点是和以前一样的,它的稳定性和可靠性,就像我为什么要开汽车而不是骑摩托车一样? 毕竟,为了安全性和可靠性更好。
现在看高端控制器,并不是说能带多少点,处理速度有多快,因为这些东西发展到上一代已经不是问题了。 达到大型控制器水平的速度相差不大。 但最核心的是它的安全性、稳定性和可靠性,以及它的系统通信能力。 因为在过去,大型PLC主要用于构建大型系统。 大型系统必须具有相互通信和协同管理的能力。 通信能力和支持能力都是判断系统是高端控制系统还是中小型控制系统的因素。
4、小型化和使用简单化是趋势
过去我们说做大就好,但是以前没有办法做,因为那个时候不小,其实已经做的越小越好。 电子产品必须具有相同的性能,做得越小,技术含量就越高。 另外我们知道现在有一个很大的趋势,因为工业产品越来越被大家所接受,开始进入民用领域。 大型建筑开始采用PLC控制。 过去使用嵌入式控制器,但其通用性和扩展能力有限,维护需要专业维护。 然而,PLC的各种原因使其流行起来。 .
未来分布式需求会越来越广泛。 即使是过去的传统重工业,对控制系统的分布式安装要求也越来越高。 过去,我们有专门的控制站,特别是在传统行业。 所有的PLC都放在一个主控站中。 但有一个问题。 这些模块与现场设备连接时,连线多,结构复杂,维护复杂,成本高,因此出现了分布式I/O。
未来所有设备都将向智能化方向发展。 未来现场的电机和现场的一些检测仪器可能都有以太网接口,通过以太网直接与控制系统相连。 在主控室里,可能有一个装满控制器的柜子,然后连接着一堆开关。 一堆网线过来了。 在这种情况下,您认为PLC应该做大还是做小? 随着控制理念的改变,工厂的设计也会随之改变。 未来,监控系统的屏幕会做的更大,但设备必须尽可能小,以提高舒适度,提高效率。 这样想的话,如果按照现在控制一个三千点,需要十个柜子,以后会越来越不可能。
如何把原本高端的芯片放在更小的电路板上,或者把更强大的芯片集成到更小的电路板上,这需要专业的设计和制造能力,不是每个人都能做得很小的。 电控系统做大容易楼宇自控控制器与plc,做小比较难,因为在更小的体积里解决了EMC干扰、散热、电路布局,实现了比原来更强大的功能。 一款控制器,这就是高端的体现。
5、经验的传承和职业素养必不可少
高端控制器并不意味着某一天突然出现的一款产品就能实现高端控制器。 它不同于民用设备。 可以说以前是做显示器、做电脑的,突然间做了手机。 它非常快。 成为行业的核心玩家。 但是工控领域不具备这个条件,因为手机坏了或者出了问题,影响不了大事。 用户不像工业设备那样注重稳定运行。 继承尤为重要。
为什么在这么多的PLC厂家中,只有少数能提供高端的控制器,不是每个人都能做,因为经验的传承。 你什么经验都没有,突然进来,就像你搞软件一样,找几个高手过来编译就可以了。 事实并非如此。 涉及到所有芯片,所有版图,EMC抗干扰,方方面面都体验过。 通过多年的不断积累,不断优化,进一步优化,总结出来的。
另外一个就是专业性,为什么要有专业素养? 现在能做控制器的人很多,尤其是用PC-base之类的芯片,都是现成的芯片和操作系统。 在目前的PLC行业中,其标准,无论是编程标准还是系统架构,都有标准可循。 在能跟得上的情况下做一个模仿的东西很容易,但是模仿的东西的专业性很重要。 没有经验积累和专业领域知识,很难做出来。 非常专业,这也是很多厂商只能做低端控制器的原因。 也正是这个原因,越是高端,越是难上加难。 很多企业做了这么多年,想往高端走,但是一直做不到。 这就是问题。
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创新生态、创新动力、创新主体、创新成果、地区生产总值、研发投入强度、高新技术企业数量……记者了解到,赛迪创新百强区(2023年)构建了4个一级指标和16个二级指标城市创新评价指标体系对城市创新环境、服务、主体、成效等城市创新要素进行系统评价,并进行综合分析。 本榜单基于统计数据和赛迪产业大脑,综合评价全国地级市、市辖区(除直辖市、国家级新区、香港特别行政区、澳门地区)的创新水平而形成特别行政区和台湾省)。
在全国这么多地级市、市辖区脱颖而出
连续多次上市
作为国家中心城市的郑州
中心城区和承担省会政治功能的核心区
为什么金水区这么厉害?
有什么经验值得借鉴?
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坚持创新引领
取得重大突破
新培育国家级、省市级“专精特新”企业252家,居全省前列。 技术合同成交额超过91亿元,增长76%。 每万人有效发明专利拥有量达到38.9件,高于全市平均水平1.7倍。 新技术型企业301家,总数为2359家,占全市的1/5; 高新技术企业320家,成为全省首批1000家的区(县)市,占全市的1/5,全省的1/10,近两年平均增速有分别达到26%和44%,数字经济规模超过42%,对经济增长的贡献率达到46.5%……
面对发展空间有限、土地财政薄弱、高端要素流失等诸多制约因素,创新体系效率得到前所未有的强化。 金水区坚持创新驱动、数字赋能,多措并举推动产业升级。 转变发展方式取得有效突破。 实现了产业升级、结构调整、动能转换的重大突破。
在此基础上,金水区荣获全国高质量发展百强区第20名、全国创新型区百强区第8名、全国投资竞争力百强区区第10名。全国幸福指数百强区第15位。 “全国百强区”标志性成果; 在212家国家级“万众创新示范基地”评价考核中获得第二名,中国楼宇经济(总部经济)标杆城区第12名,首批国家级知识产权。 县城建设示范区等国家级荣誉10余项。
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深耕开放创新根基
培育创新沃土
打造创新激增的发展高地。 强化企业主体地位,落实研发投入补贴政策,成立“金水创客学院”,发布“金水创客10强榜单”,做好科技型企业梯度培育,支持“双百”企业加快成为瞪羚企业、“隐形冠军”企业、创新领军企业。 加强创新平台建设,积极融入省科学院和嵩山、黄河、神农种业等省实验室发展,加快省科学院研发团队进驻,支持省新能源实验室承载开展研发活动,推进国家级重点实验室创建,推进华兰生物、金丹科技研发总部建设。
打造繁荣的创新生态。 以文化路“创新街区”为抓手,建立高效的科技成果转化机制,探索建立创新社区、创新校园、创新园区、创新楼宇,打造“微生态”科技资源集聚、服务功能完备的创新创新。 依托科技与金融融合发展河南数据楼宇自控创新服务,设立政府引导基金中的基金,设立多个子基金,鼓励金融机构开发“创业贷”等创新产品,全面支持科技创新企业发展和新兴产业。 以郑州智慧岛“双创”模式为引领,完善7家大学生创业园服务,培育省级以上孵化载体5家,完善全生命周期创新孵化体系,启动金水科技创新大会,金水青少年创新大赛等科技创新赛事品牌将不断提升金水“双创”影响力。
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吸引一流创新人才
汇聚创新“宝库”
全力吸引人才,建设国家重要人才中心。 实施“数字人才”“十万码农”等计划,建立河南高端人才地图、金水区高端人才名录、各级企业紧缺人才名录和领域,在金水区建设人才直播厅,设立人才引进窗口。 探索实施高端人才推荐制度,以金水科教园为试点,依托谷网安等骨干企业,与郑州大学、河南大学等重点院校合作,产学研共建——科研基地、实习实训基地,吸引培养大学生1万余人,将金水打造成筑梦之城、追梦之都、梦想成真的地方。
加快实施青年创新创业行动。 规划建设金水北部城区“青年双创城”,加快金水人才集团建设和运行,大力引进国内外高层次科研人才,实施“人才引进模式”人才+资金+项目”,扩大利用中原科技城和保税区街区人才专项政策和“2+4+4”人才服务体系,依托党群服务中心提供“线上+线下”人才服务,完善人才15分钟服务圈,盘活辖区6250套存量房人才公寓,为青年人才创新创业提供全生命周期服务。
2022年,将有7名院士专家带领科研项目落户金水,2.1万名青年人才来金水创业,20.4万名“金牌”人才集聚金水。 高质量推进“人人持证、人人持技能河南”建设,不断丰富线上线下创业就业服务,新增各类技能人才8.6万人,就业再就业3.9万人,居全市首位全部的。
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优化营商环境
育种创新之树
打好稳经济“组合拳”,以“万人助万企”活动为龙头,继续开展“千企万户”融资专项扶持计划,发行“双十措施暖企暖心”和“抗疫援企26条”一揽子激励措施,惠企政策“尽其所能,尽其所能,不申请而享”。对中小微企业和个体工商户减税、降费、退税44.1亿元,担保贷款33.8亿元,统筹金融支持150亿元;市场主体反抗新增5.4万户,成为中部六省首个户数超过30万户的县(区);建立双线镶嵌机制,122家重点企业(项目)纳入白名单落实“四保”,切实保障应急情况下“企业生产不停、项目不停、物流不停、全市运行不停”。
继续实施开放,打造“金”营商环境。 融入郑州RCEP示范区建设工作,充分挖掘易宝支付跨境电商产业园外贸内生增长动力,突出发展跨境贸易电子商务,加快复制推广推进“O2O自提”模式,全面放开“金水自贸区” 为确保“十条”产业扶持政策和人才政策落地实效,自贸区数字经济园区等两个自贸区联动园区产业园、自贸“展兴”产业园挂牌运营。深化“放管服”改革,推进“一事一物”网上综合受理,扩大“一事一议”服务范围。一次办事”,进一步缩短办理时限,推动跨部门政务为企业和个人全生命周期服务,全面实现“一次办事”。 深化“千企千户”专项支持计划,用好“信易贷”平台,提供担保贷款65亿元以上,协调间接融资170亿元以上。
求新求变,扬帆起航
金水区积蓄力量,砥砺前行
迈向新的辉煌!