隨著各行業(yè)信息化、智能化、數(shù)字化推廣應用,各級廠站內數(shù)據(jù)要傳輸至集團運營管理中心,進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理,廠站內PLC數(shù)據(jù)接入外網,通過領琪智能通訊網關,在集中監(jiān)控的中控室,無需服務器,無需固定IP,實現(xiàn)現(xiàn)場PLC數(shù)據(jù)采集與控制,完成現(xiàn)場PLC內網穿透,SCADA軟件可直接讀取遠程現(xiàn)場PLC的數(shù)據(jù),通過有線、4G、WIFI將現(xiàn)場PLC網絡與集中監(jiān)控室網線形成虛擬局域網,通訊組網應用如下圖所示。
PLC在工業(yè)上的應用越來越多,而隨著工業(yè)設備越來越依賴PLC,利用編程軟件對PLC遠程編程與調試,程序的上傳和下載,實現(xiàn)PLC的遠程控制的需求變得越來越多。利用物聯(lián)網技術,通過PLC進行信息采集、控制,將PLC連入物聯(lián)網網關從而進行設備的運行數(shù)據(jù)遠程采集,對設備遠程維護,實現(xiàn)高效解決故障,遠程調試節(jié)省差旅及人工成本。大環(huán)境來說,對設備的遠程運行數(shù)據(jù)的監(jiān)控是十分重要的。通過采集PLC的運行數(shù)據(jù)既可以得到設備的狀態(tài)并遠程控制機器的啟停和故障報修等綜合應用。
隨著工業(yè)的發(fā)展,PLC聯(lián)網進行遠程監(jiān)控、遠程運維的需求越來越多,通常是通過PLC的通信口外接一個聯(lián)網模塊來實現(xiàn)。客戶的一個電話,就要奔赴千里去出差,而往往現(xiàn)場是什么狀況都不知道,要解決一個問題需要來回折騰好幾次。浪費大量的人力物力財力!所以遠程下載PLC程序對于工控人來說,就是一個剛需。將設備連接到網絡,設備的數(shù)據(jù)可通過以太網傳到遠端,實現(xiàn)設備的遠程實時監(jiān)控,遠程報警,數(shù)據(jù)分析處理等功能。進而提高生產效率,管理效率。因此,制造業(yè)相關企業(yè)需要一整套的遠程信息化系統(tǒng)。對于大規(guī)模分布并運行的工業(yè)設備,實現(xiàn)設備管理信息化,設備維護遠程化,設備狀態(tài)可視化。整套系統(tǒng)幫助制造企業(yè)實時監(jiān)控生產設備狀態(tài),縮短維護周期,降低維護成本,提升服務質量,保持競爭優(yōu)勢,更有可能創(chuàng)造新的收入來源,實現(xiàn)工業(yè)4.0的飛躍。
領琪智能PLC工業(yè)物聯(lián)網關支持以太網的PLC和觸摸屏,串口的PLC,觸摸屏,以及變頻器,伺服器,以及各種儀表儀器的遠程上下載程序監(jiān)控,遠程調試。支持WINCC、組態(tài)王、力控等等組態(tài)軟件遠程組態(tài)、遠程監(jiān)控。
PLC控制系統(tǒng)介紹
PLC:可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),適用于工業(yè)現(xiàn)場的測量控制。
PLC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、PLC行業(yè)市場規(guī)模
近年來,PLC在我國鋰電、冶金、電力、紡織機械、物流設備等行業(yè)應用活躍,具有較大市場潛力。數(shù)據(jù)顯示,2020年我國PLC市場規(guī)模為130億元。其中大中型PLC市場占比51.20%,小型PLC市場占比48.80%。預計2021年我國PLC市場規(guī)模將達到143億元,2022年將進一步達到166億元。
2、PLC行業(yè)競爭格局
目前,我國PLC市場中歐美品牌和日系品牌占據(jù)主導地位,具有廣闊的國產品牌替代空間。由于大中型PLC工藝復雜、用戶對產品安全性和抗干擾性要求高,外資品牌憑借領先的技術優(yōu)勢、完善的銷售與服務網絡占據(jù)壟斷市場地位。小型PLC主要應用于中低端OEM用戶,國產品牌近年來憑借高性價比、靈活的業(yè)務模式及在特定行業(yè)的定制化機型開發(fā)能力,在小型PLC市場實現(xiàn)了行業(yè)滲透率的顯著提升。數(shù)據(jù)顯示,2020年我國PLC整體市場中,西門子、三菱、歐姆龍分別以57.53億元、16.80億元、14.54億元的銷售額位列市場前三,其市場份額分別為44.26%、12.92%、11.19%。
PLC行業(yè)發(fā)展趨勢
1、PLC產品規(guī)模朝兩極化發(fā)展
PLC產品規(guī)模一方面將向速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC發(fā)展,以適應單機及小型自動控制的需要;另一方面,向高速度、大容量、技術完善的大型PLC方向發(fā)展。同時,隨著復雜系統(tǒng)控制的要求越來越高和微處理器與計算機技術的不斷發(fā)展,客戶對PLC的信息處理速度要求也越來越高,要求用戶存儲器容量也越來越大。
2、PLC朝通信網絡化發(fā)展
PLC網絡控制是當前控制系統(tǒng)和PLC技術發(fā)展的潮流,PLC與PLC之間的聯(lián)網通信、PLC與上位計算機的聯(lián)網通信已得到廣泛應用。目前,PLC制造商都在發(fā)展自己專用的通信模塊和通信軟件以加強PLC的聯(lián)網能力,各PLC制造商之間也在協(xié)商制定通用的通信標準,以構成更大的網絡系統(tǒng),PLC已成為集散控制系統(tǒng)(DCS)不可缺少的組成部分。
3、PLC和驅動器一體化發(fā)展
隨著PLC對產品技術和解決方案對軟件能力要求越來越高,單一維度的通用產品未來將難以滿足市場的需求,一體化專機將成為未來的發(fā)展趨勢。未來,“控制+驅動”一體化將成為行業(yè)內各工業(yè)自動化控制設備廠商的發(fā)展方向,通過PLC和驅動器產品的一體化,可極大地降低系統(tǒng)成本與體積、提升系統(tǒng)總體性能。
4、PLC產品模塊化、智能化發(fā)展
為滿足工業(yè)自動化各種控制系統(tǒng)的需要,近年來,PLC制造商先后開發(fā)了不少新器件和模塊,如智能I/O模塊、溫度控制模塊和專門用于檢測PLC外部故障的專用智能模塊等,這些模塊的開發(fā)和應用不僅增強了功能,擴展了PLC的應用范圍,還提高了系統(tǒng)的可靠性。
5、云化PLC虛擬化PLC軟件PLC發(fā)展
目前,PLC傳統(tǒng)工控設備基本上都是國外的,標準碎片化,協(xié)議不開放,5G只能當旁觀者,而不能進入主流,與工業(yè)模組的融合會有一些難題,容易導致工業(yè)互聯(lián)網很難擴展鋪開。范濟安表示,要想打破壟斷必須走創(chuàng)新之路,可以通過云化PLC+5G來實現(xiàn)。
云化/虛擬化不僅可以實現(xiàn)軟硬解耦,將現(xiàn)有的PLC軟件部分剝離出來;還可以借助通用硬件平臺、容器、實時操作系統(tǒng)、App、組態(tài)軟件組件化/標準化(IEC-61499、OPC-UA信息模型)來實現(xiàn)軟件IT化;此外,通過I/O接口協(xié)議開放、采用無線通訊技術來實現(xiàn)網絡化。5G可以通過5G邊緣計算平臺MEC技術來形成通用硬件平臺;植入5G模組/芯片、5G+TSN可以增加網絡穩(wěn)定性和高可靠性。理論上,從全球任何PC機或移動設備都可以訪問云中的機器數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)故障診斷和進行預防性維護。傳感器和其他機器數(shù)據(jù)的清晰顯示在云端接口的瀏覽器中。用戶無需任何編程知識就可以創(chuàng)建這些儀表板。溫度、壓力或振動等,極限值也可以很容易地設置,并且可以規(guī)定超過限制值的動作。
“在推動5G在工業(yè)領域的應用方面,中國聯(lián)通與許多國產工控廠家進行5G云化PLC,5G通訊模組終端創(chuàng)新。
6、PLC通訊網關一體化
工業(yè)物聯(lián)網網關為PLC提供接口。它允許更輕松地收集數(shù)據(jù)、連接互聯(lián)網、訪問基于云的應用程序、存儲等。物聯(lián)網網關將數(shù)據(jù)可靠、安全地傳輸?shù)皆破脚_或本地管理或監(jiān)控系統(tǒng)。收集的數(shù)據(jù)可用于機器狀態(tài)跟蹤、資產利用、故障檢測、機器性能和單位維護成本。
此外,PLC旨在在惡劣的環(huán)境中運行。因此,任何在相同條件下工作的IT相關設備也需要堅固耐用。工業(yè)的物聯(lián)網網關是堅固的,因此它是能夠經受惡劣的環(huán)境中,而在同一時間提供連通性,安全性和數(shù)據(jù)處理。
通過工業(yè)物聯(lián)網網關連接設備內部的PLC控制器,能過實現(xiàn)遠程設備監(jiān)控,遠程設備維護,遠程診斷等功能,工程師無需去到現(xiàn)場就能夠解決設備相關問題,幫助企業(yè)解決事故發(fā)生時,無法實現(xiàn)提前預警,人工檢修不及時,錯失設備維修時效,生產廠家多,商品數(shù)量大,導致相同產品標準不齊,出售不暢等行業(yè)上的痛點。
PLC智能通訊網關/PLC物聯(lián)網網關應用價值
1、快速故障定位:快速實現(xiàn)對現(xiàn)場生產或者工業(yè)設備的遠程診斷等。
2、便捷設備管理:設備型號和參數(shù)、生產日期等關鍵資產的信息進行管理。
3、遠程控制:遠程切換生產或者工業(yè)設備的控制模式,遠程控制設備的啟停、控制工作狀態(tài)。
4、設備巡檢管理、維護工單管理:隨時查看、創(chuàng)建工單日志、維護計劃,對工單執(zhí)行進展進行跟蹤。
5、更清晰直觀了解設備分布:采用地圖聚合功能、顯示具體位置設備信息、報警信息、能耗指標等關鍵信息。
6、簡易報警管理:生產或者工業(yè)設備出現(xiàn)電流電壓超限、物料超限、設備保護的狀況時,監(jiān)控中心可聲光報警或以短信方式給維護人員發(fā)送報警信息。
7、直觀狀態(tài)監(jiān)控:遠程監(jiān)控生產設備的物料重量、加/出料時間、電機電流/電壓、電機轉速等工作狀態(tài)等數(shù)據(jù),并以曲線/表格形式展示。
PLC網關一邊接入各種PLC工業(yè)控制設備,一邊接入物聯(lián)網設備管理平臺或IOT云。網關就是網絡中間的關口,一端是設備間工業(yè)控制通訊協(xié)議,需要支持不同PLC設備,一端是管理監(jiān)控層系統(tǒng)平臺,需要支持不同平臺的安全通訊。傳統(tǒng)制造企業(yè)增加部署PLC網關,是讓PLC控制的設備進一步在線化、智能化,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠程編程下發(fā)、固件遠程升級、集中監(jiān)視、調試控制管理,打通企業(yè)內部信息系統(tǒng)間的任督二脈,實現(xiàn)智慧工廠的必須通途。
PLC網關就像人體的神經,將我們感知到的信息傳遞到大腦進行處理,根據(jù)身處的各種不同應用環(huán)境,大腦經過運算判斷出要做何種的反應,并傳遞到全身四肢做動作。PLC網關是工業(yè)物聯(lián)網不可或缺的設備, 工業(yè)plc的網關就是遠程操控,就是屬于可以遠程編程或者遠程監(jiān)視PLc的一個東西。將PLC系統(tǒng)與工業(yè)物聯(lián)網架構集成將帶來前所未有的價值和優(yōu)勢。但將PLC集成到物聯(lián)網領域并非易事,尤其是當PLC的網絡能力較差且缺乏互操作性時。這就是工業(yè)物聯(lián)網網關派上用場的地方,因為它使所有PLC為物聯(lián)網做好準備。
由于不同廠商不同型號的PLC通訊接口和協(xié)議都不相同,給工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)集成、智慧工廠建設增加了工程技術復雜度、大大增加了項目成本。
OPC UA協(xié)議就是試圖解決這一問題的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議,該協(xié)議獨立于平臺,確保不同供應商不同設備間的信息無縫流動。從下位機到上位機、從傳感器到HMI、到IOT云,OPC UA協(xié)議可以高效集成來自不同系統(tǒng)集成商的SCADA、MES、各種形態(tài)的組態(tài)平臺等軟硬件設備。
杭州領祺科技有限公司研發(fā)的智能PLC網關,不僅全面支持西門子、三菱、歐姆龍、臺達、AB、施耐德、松下、基恩士、匯川、光洋、信捷、合信、億維、豐煒、永宏、富士、安川等設備的各種端口的數(shù)據(jù)采集與控制協(xié)議,還支持數(shù)據(jù)傳輸轉換為Modbus TCP、MQTT等協(xié)議,并聯(lián)通根云IOT、涂鴉IOT、華為云IoT、亞馬遜云 IoT、阿里云IOT。
杭州領祺科技有限公司這次發(fā)布的新一代智能PLC網關,更是全面實現(xiàn)和支持OPC UA協(xié)議,內嵌OPC UA客戶端,支持各種工控協(xié)議,提供各種級別的安全加密機制,增加了設備之間的互操作與集成的即聯(lián)即用,同時內嵌OPC UA服務端,具備服務自動發(fā)現(xiàn)、互訪尋址、安全穿越防火墻的隧道流等優(yōu)勢,從而讓復雜工業(yè)環(huán)境下的智慧工廠的設備系統(tǒng)集成更加方便快捷、容易實施。
杭州領祺科技智能PLC網關,采用嵌入式LINUX系統(tǒng),工業(yè)級低功耗處理器和工業(yè)級通信模塊,支持1個WAN口和4個LAN口,1路RS232/1路RS485,支持4G全網通和2.4G Wi-Fi。同時具備路由器功能以及交換機功能。支持以太網和串口對接PLC及周邊的各種設備和控制系統(tǒng),并支持各種儀表儀器的遠程上下載、程序監(jiān)控和遠程調試,支持WINCC、組態(tài)王、力控等等組態(tài)軟件遠程組態(tài)、遠程監(jiān)控。
智能PLC網關目前已經廣泛應用于樹根云的多個汽車數(shù)字工廠,江蘇無錫精密機床等項目當中,產品具有云部署、云調試、空中升級、廣泛匹配各種采集協(xié)議與轉接協(xié)議,開箱即用,在各種場景的項目中已經調通對接過阿里云、根云、百度云、涂鴉云、聯(lián)通云等公有的IOT平臺,還對接過各種企業(yè)內集控系統(tǒng)、開源私有物理云平臺等,在大量項目集成應用中,沉淀下大量的工程用戶的體驗改善經驗,在系統(tǒng)集成時的軟硬件配置、和使用過程的維護方面,產品具有靈活配置、方便部署、無憂維護等特征,大大減輕各種智慧物聯(lián)網場景系統(tǒng)集成聯(lián)調聯(lián)試的負擔。杭州領祺科技致力于為物聯(lián)網系統(tǒng)工程服務商賦能,為生態(tài)合作伙伴提供員工培訓、系統(tǒng)解決方案賦能,幫助合作伙伴聯(lián)調聯(lián)試,強大的PLC智能網關產品讓智慧工廠系統(tǒng)建設變得輕松易得、安全穩(wěn)定、維護省心。