從以水和蒸汽為代表的第一次工業(yè)革命，到以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，世界制造業(yè)正經(jīng)歷著(zhù)新一輪的產(chǎn)業(yè)整合與升級換代。而隨著(zhù)近期《中國制造2025》的正式印發(fā)，中國制造走向智能時(shí)代的號角已然吹響。作為我國實(shí)施制造強國戰略的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)，這一長(cháng)期戰略性規劃著(zhù)眼于整個(gè)國際國內的經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展、產(chǎn)業(yè)變革大趨勢所制定，被譽(yù)為中國版的“工業(yè)4.0”規劃。而在《中國制造2025》所描繪的中國制造業(yè)發(fā)展藍圖中，智能制造成為主攻方向。

作為智能制造技術(shù)的主要特征，信息化、自動(dòng)化和智能化成為關(guān)鍵所在。而作為工廠(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)的核心，歷經(jīng)近半個(gè)世界發(fā)展的PLC產(chǎn)品和技術(shù)在這場(chǎng)智能革命中無(wú)疑將面臨著(zhù)新的挑戰。如何把握新的時(shí)代機遇，以產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)的創(chuàng )新迎接未來(lái)挑戰，占領(lǐng)市場(chǎng)制高點(diǎn)正是每一個(gè)PLC供應商正在探尋的問(wèn)題。借此專(zhuān)題之機，本刊記者特別采訪(fǎng)了具有代表性的PLC企業(yè)，傾聽(tīng)他們的分析和見(jiàn)解。

解讀PLC技術(shù)之未來(lái)

自1968年在美國誕生以來(lái)，伴隨著(zhù)用戶(hù)需求的變化，PLC技術(shù)一直在不斷演進(jìn)中。經(jīng)歷了40多年的持續發(fā)展之后，PLC的內涵已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。在PLC誕生的初期，它主要是用于替代傳統的繼電器硬接線(xiàn)邏輯電路，而隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，PLC在性能、功能、易用性和產(chǎn)品形態(tài)等方面歷經(jīng)幾代變革，已經(jīng)發(fā)展成為具有運動(dòng)控制功能、過(guò)程控制功能的通用控制器。技術(shù)演進(jìn)的背后是需求的驅動(dòng)，作為目前信息采集和控制的主要技術(shù)手段，PLC勢必將在智能制造的發(fā)展中起到關(guān)鍵作用，而即將到來(lái)的智能時(shí)代又將對PLC技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)怎樣的影響？

北京和利時(shí)機器控制技術(shù)有限公司產(chǎn)品渠道部經(jīng)理吳云峰認為PLC作為一類(lèi)面向未來(lái)的通用工業(yè)控制器技術(shù)平臺，在未來(lái)智能制造領(lǐng)域將成為不可或缺的核心：“當今，PLC實(shí)際上已經(jīng)發(fā)展成一類(lèi)通用工業(yè)控制器，除了當初的邏輯控制功能，還具備了運動(dòng)控制、調節控制功能，并支持開(kāi)放的各類(lèi)通訊協(xié)議和工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、支持互聯(lián)網(wǎng)接入、支持與云端服務(wù)平臺的連接?？梢哉f(shuō)，PLC這個(gè)傳統的老名稱(chēng)下，其實(shí)代表了一類(lèi)面向未來(lái)的通用工業(yè)控制器技術(shù)平臺，它在智能化、網(wǎng)絡(luò )化、開(kāi)放化、大容量、高性能、小體積、低功耗、高可靠、高安全（含功能安全和信息安全）等方向大踏步前進(jìn)，可以預見(jiàn)的未來(lái)，現在還叫PLC的這個(gè)工業(yè)控制器或子系統，將以技術(shù)平臺的形式，成為未來(lái)智能工廠(chǎng)、智能裝備和大型公用工程監控不可或缺的核心中樞子系統?！?/p>

施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部機器解決方案M171亞太區產(chǎn)品經(jīng)理葉偉達表示高性能和專(zhuān)用化將成為未來(lái)PLC技術(shù)發(fā)展的大勢所趨：“未來(lái)的PLC，一方面將在控制功能上有著(zhù)階躍式的提升，這意味著(zhù)更快速、更集成、更高效，充分提升CPU的通訊能力，運動(dòng)控制的能力及擴展性；另一方面將在有著(zhù)獨特控制特點(diǎn)的行業(yè)上發(fā)展專(zhuān)用控制器，體現出定制化與專(zhuān)屬化的特點(diǎn)與控制優(yōu)勢?！?/p>

對于PLC的未來(lái)發(fā)展，臺達PLC產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理翟立文認為通過(guò)提升整合性能力和易用性幫助用戶(hù)提升效率、降低成本是關(guān)鍵：“隨著(zhù)全球化競爭加劇以及中國人力成本、原材料成本的上漲，客戶(hù)對提升產(chǎn)品效率提出更高要求，自動(dòng)化與信息化結合是PLC技術(shù)發(fā)展的趨勢，遠程監控、遠程診斷和專(zhuān)家系統的應用將越來(lái)越普遍。這就要求我們新一代的PLC速度更快，控制功能更加完善。除了要整合motion功能，還要有能力整合各種工業(yè)總線(xiàn)，滿(mǎn)足客戶(hù)二次開(kāi)發(fā)界面更加友好的需求?！?/p>

而ABB PLC亞太區技術(shù)支持經(jīng)理黃曉明則認為PLC技術(shù)發(fā)展的趨勢和整體PLC發(fā)展相符，有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一體化，更安全，更綠色：“在一體化解決方案的影響下，如何便捷高效地為客戶(hù)提供解決整體化方案，同時(shí)又兼具成本控制是關(guān)鍵?！?/p>

德國惠朋（VIPA GmbH）有限公司中國區銷(xiāo)售總監鄭京生則表示未來(lái)PLC技術(shù)的發(fā)展是為了滿(mǎn)足未來(lái)工業(yè)制造業(yè)發(fā)展的需求，不管是“工業(yè)4.0”還是“中國制造2025”，都需要未來(lái)的PLC系統對內進(jìn)一步提升性能，對外實(shí)現更廣泛的智能互聯(lián)：“我們可以先設想一下，用戶(hù)希望未來(lái)使用的PLC具備哪些功能呢？通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接輕松實(shí)現CPU的重啟？借助以太網(wǎng)監控世界上任何一個(gè)CPU的運行？CPU集成有遠程維護的解決方案？CPU出現故障時(shí)自動(dòng)記錄并通知相關(guān)的維護人員？節能的CPU在系統暫時(shí)不工作時(shí)自動(dòng)進(jìn)入空閑模式以降低能耗？……顯然，具有更高運算性能、更多通訊選擇、更加靈活和智能的控制系統將是大勢所趨?！?/p>

應對信息安全之策

智能工廠(chǎng)的核心即“工業(yè)互聯(lián)”。雖然每個(gè)人都有不同的表述，但顯然通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化、開(kāi)放化不斷提升網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)能力成為智能制造對于PLC產(chǎn)品提出的必然需求，而這顯然將使PLC企業(yè)面臨另一大挑戰。當前，隨著(zhù)信息化與工業(yè)化的深度融合以及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，工業(yè)控制系統產(chǎn)品越來(lái)越多地采用通用協(xié)議、通用硬件和通用軟件，以各種方式與互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò )連接，然而工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域在享受開(kāi)放、互聯(lián)技術(shù)帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)率提高與競爭實(shí)力大大增強的利益的同時(shí)，也面臨著(zhù)越來(lái)越嚴峻的信息安全挑戰，病毒、木馬等威脅正在向工業(yè)控制系統擴散，工業(yè)控制系統信息安全問(wèn)題日益突出。面對這樣的嚴峻挑戰，各大PLC產(chǎn)品供應商采取了哪些應對之策？

葉偉達表示：“在這個(gè)命題上，施耐德電氣是走在市場(chǎng)最前端的品牌。我們在國際范圍間有著(zhù)豐富的相關(guān)經(jīng)驗，并在國內率先推廣信息安全的理念。對于PLC的網(wǎng)絡(luò )化管理、信息安全傳輸等方面，我們在軟件、硬件上的研發(fā)之初已將理念輸入，并伴隨穩定可靠的后續保障。隨著(zhù)這一趨勢需求的提升，我們會(huì )一如既往地支持、推進(jìn)并身先一步?！?/p>

針對信息安全問(wèn)題，翟立文表示臺達PLC本身就提供多種密碼保護與防護機制，以保護程序本身的安全性及聯(lián)機的過(guò)濾功能：“在未來(lái)隨著(zhù)需求的不斷變化臺達會(huì )更強化這方面的設計功能，期望能在不影響便利性的前提下提供更安全的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境?！?/p>

黃曉明表示ABB針對此信息安全問(wèn)題給出了三大策略，確保給用戶(hù)提供高性能且安全可靠的產(chǎn)品：“第一，工程代碼一經(jīng)下載到處理器中后將無(wú)法上載，確保未授權用戶(hù)試圖解密代碼，保護用戶(hù)知識產(chǎn)權；第二，訪(fǎng)問(wèn)保護功能防止對應用進(jìn)行未經(jīng)授權的配置修改，可以通過(guò)給不同的用戶(hù)組不同的授權級別實(shí)現這一功能；第三，工程組態(tài)軟件從今年開(kāi)始將需要相應的獨立授權，未經(jīng)授權的工程組態(tài)軟件只能使用其最基礎的簡(jiǎn)單應用?！?/p>

而和利時(shí)也針對工業(yè)控制系統信息安全問(wèn)題做了周密部署，吳云峰詳細介紹道：“（1）工業(yè)控制系統部署網(wǎng)絡(luò )時(shí)，隔離工業(yè)控制系統與其他企業(yè)網(wǎng)絡(luò )。通常這兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò )的流量不同，且企業(yè)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò )設備變更沒(méi)有指定嚴格的控制規程；如果工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )流量存在于企業(yè)網(wǎng)上，可能會(huì )遭受拒絕服務(wù)式攻擊。網(wǎng)絡(luò )隔離可以通過(guò)采用防火墻等技術(shù)實(shí)現。（2）工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )與企業(yè)網(wǎng)之間盡可能地只允許建立一個(gè)連接，且連接通過(guò)防火墻實(shí)現。企業(yè)網(wǎng)絡(luò )與PLC之間通訊可以通過(guò)身份認證、訪(fǎng)問(wèn)控制、審計與核查等保護措施。（3）增強協(xié)議的安全性，工業(yè)通訊協(xié)議，如MODBUS協(xié)議等，協(xié)議設計時(shí)未采取安全措施。隨著(zhù)控制系統與外部網(wǎng)絡(luò )的連接增多，需要增加通信雙方的認證過(guò)程。協(xié)議的安全性可以通過(guò)兩種方式提高，一是直接修改協(xié)議，增加認證功能；二是在不修改現有協(xié)議的基礎上，增加信息安全層?！?/p>

直面市場(chǎng)競爭之略

經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，在中國市場(chǎng)PLC產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到主要工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)控制應用。中國PLC市場(chǎng)格局日趨成熟，同時(shí)市場(chǎng)競爭日趨白熾化，整體價(jià)格呈逐年下降趨勢，利潤空間不斷縮小。在這樣的市場(chǎng)環(huán)境中，各大PLC供應商如何應對日益激烈的市場(chǎng)競爭？

鄭京生認為以用戶(hù)需求為導向將使得VIPA贏(yíng)得更多市場(chǎng)機會(huì )：“隨著(zhù)PLC技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化廠(chǎng)商也在不斷升級著(zhù)自己的產(chǎn)品，在此過(guò)程中如何處理好新產(chǎn)品和老產(chǎn)品的兼容性、新增市場(chǎng)推廣與存量市場(chǎng)維護的平衡關(guān)系，是每個(gè)廠(chǎng)商必須面對的難題。如果跨越性地更新產(chǎn)品系列和編程平臺，用戶(hù)難以在短時(shí)間內熟悉并接受，特別是最終用戶(hù)，將直接面臨維護和改造成本的大幅提升，VIPA本著(zhù)以用戶(hù)需求為導向的服務(wù)理念，結合自身產(chǎn)品融合與開(kāi)放的技術(shù)特點(diǎn)，為廣大存量市場(chǎng)用戶(hù)提供了低投入可持續的PLC升級方案，相信隨著(zhù)越來(lái)越多的用戶(hù)了解到VIPA產(chǎn)品，我們會(huì )得到越來(lái)越多的市場(chǎng)機會(huì )?！?/p>

黃曉明表示：“無(wú)論是項目型市場(chǎng)還是OEM市場(chǎng)，國內客戶(hù)對PLC的需求不再局限于單一的產(chǎn)品貿易，更多的是基于實(shí)際需求的有競爭力的系統解決方案和行業(yè)增值服務(wù)。PLC廠(chǎng)商提供的解決方案的深度，以及基于產(chǎn)品提供整體解決方案的能力決定了市場(chǎng)格局的不同?！?/p>

吳云峰則認為面對新的機遇PLC廠(chǎng)商更要不斷尋找新的市場(chǎng)空間：“中國正處于經(jīng)濟轉型期，人工成本優(yōu)勢越來(lái)越不明顯，制造業(yè)面臨用工荒難題，制造業(yè)急需提升自動(dòng)化程度減少人工來(lái)解決這一問(wèn)題，因此，從這方面來(lái)講，市場(chǎng)潛力巨大。另外，PLC除了用于工業(yè)自動(dòng)化外，與生活相關(guān)的自動(dòng)化市場(chǎng)也值得關(guān)注，如智能清掃、智能空調、家居安全等?！?/p>

翟立文顯然對此也深感認同：“工業(yè)4.0將帶動(dòng)智能工廠(chǎng)的普及，今天我們的機會(huì )和挑戰應該是如何在過(guò)去三十年的基礎上發(fā)展和提升自動(dòng)化技術(shù)和應用水平。如一座工廠(chǎng)已經(jīng)采用先進(jìn)自動(dòng)化設備，如何將這些設備串起來(lái)，完成先進(jìn)管理，做到無(wú)人值守，促進(jìn)節能減排，優(yōu)化能源管理，實(shí)現遠程監控排放指標？諸如此類(lèi)，我們將迎來(lái)巨大的市場(chǎng)機會(huì )?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》6月刊