ПЛЦ-ови су се појавили као производ индустријске ере 3.0. Током више од пет деценија развоја, технологија је континуирано иновирала, а асортиман производа се стално ширио. Као мозак који контролише системе индустријске производње, ПЛЦ-ови су заменили релеје који су се раније користили за контролу опреме велике{3}}е снаге. Ова транзиција је уштедела производни простор, смањила потрошњу енергије и смањила радно оптерећење за инжењере у одржавању опреме.
Тренутно, како индустријска производња прелази у индустрију 4.0, производна предузећа морају проћи трансформацију и надоградњу. Ово укључује не само повећање нивоа аутоматизације производне опреме, већ и интеграцију интернет технологије са индустријским контролним системима. Коришћењем података о потрошачима, управљање ланцем снабдевања може бити оптимизовано, а фабричко планирање производње рационализовано. Сходно томе, у индустријској аутоматизацији, ПЛЦ, који служи као „мозак“, игра кључну улогу у овом новом таласу индустријске трансформације.
Данашњи ПЛЦ-ови више нису традиционални ПЛЦ-ови
Једноставно речено, ПЛЦ је рачунар намењен индустријској контроли. Користи програмабилну меморију за чување инструкција, извршавање логике, секвенцирања, времена и рачунских функција. Преко аналогних или дигиталних И/О модула контролише различите механичке производне процесе. ЦПУ служи као мозак ПЛЦ-а, извршавајући корисничке програме док агрегира, анализира и обрађује информације прикупљене из других модула.
Паметне фабрике карактеришу свеобухватно откривање, оптимизовано{0}}доношење одлука и прецизно извршење, омогућавајући аутономно управљање пословањем и производне операције. Постизање паметне производње захтева мултифункционалне индустријске контролере-високих перформанси. У прошлим индустријским поставкама, за један комад опреме, процесни сегмент или производну линију може бити потребно више контролера-на пример, индустријска роботска платформа која користи роботски контролер + ПЛЦ или флексибилна јединица за обраду која користи ЦНЦ + ПЛЦ. Будуће паметне фабрике захтевају један „мозак“ за контролу свих јединица.
Др Веи Ронг Ксиао, председник Б&Р Греатер Цхина, изјавио је у онлајн предавању да данашњи ПЛЦ-ови више нису традиционални ПЛЦ-ови. Он је истакао да традиционални ПЛЦ-ови извршавају више задатака узастопно, понављајући циклус. Насупрот томе, нова генерација ПЛЦ-ова компаније Б&Р, заснована на више задатака у оквиру једног пројекта, дели систем на више нивоа задатака. Сваки задатак одговара циклусу, са нивоима приоритета постављеним према трајању циклуса.
Ово показује да нови ПЛЦ-ови не извршавају само једноставне логичке задатке, већ су способни да руководе сложенијим процесима на производним линијама. У хитним ситуацијама, могућности мултитаскинга нове генерације ПЛЦ-а спречавају потребу за руковањем прекидима, за разлику од традиционалних ПЛЦ-ова. Другим речима, данашњи системи индустријске производње захтевају високо интелигентан ПЛЦ као њихов „мозак“.
Стручњаци из индустрије такође примећују да су савремени ПЛЦ системи великих{0}}размера инхерентно дистрибуирани рачунарски системи засновани на сабирницама и локалним мрежама. Примена технологија које подржавају дистрибуирано рачунарство у облаку-за индустријску контролу ће револуционисати архитектуру система, техничке оквире, облике производа и методе примене. Како производња прелази ка интелигентној производњи, бројне истраживачке теме остају у области ПЛЦ-а.
Која врста ПЛЦ-а испуњава захтеве индустрије 4.0?
У позадини индустрије 4.0, фабричке мреже еволуирају од затворених локалних мрежа до међусобно повезаних система са спољним ентитетима. Сходно томе, комуникациони модел за ПЛЦ такође мора да се прилагоди. ПЛЦ комуникациони системи могу да формирају сложеније контролне мреже користећи протоколе као што су Профинет, ЦЦ-Линк или ДевицеНет. Међутим, многи ПЛЦ-ови остају некомпатибилни са скенерима бар кодова, РФИД читачима, сензорима и индустријским камерама потребним у паметним фабрикама. Паметна производња зависи од прикупљања података. Фабрички подаци-укључујући управљање материјалом и надзор опреме-морају да се интегришу у МЕС системе да би обезбедили чврсте хардверске основе за свеобухватну дигитализацију у производњи, логистици, складиштењу и маркетингу.
Ово открива значајне изазове у развоју ПЛЦ-а усаглашеног са индустријом 4.0, који чекају решење од стране стручњака за истраживање и развој.
Прво, мора да рукује огромним производним подацима и све сложенијим алгоритмима. У оквиру паметне производње, ПЛЦ-ови неизбежно морају да складиште веће количине производних података. С једне стране, потражња потрошача за персонализацијом и квалитетом производа расте, што захтева од фабрика да унапреде производне технике уз истовремено смањење трошкова производње. Сходно томе, основни систем контроле мора да обрађује огромне количине производних података и логичких односа. С друге стране, руковање таквим подацима намеће веће захтеве за алгоритме који стоје иза ПЛЦ хардвера. Развој робусних алгоритама инхерентно укључује значајне техничке баријере.
Друго, једноставност подршке дизајну софтвера за програмирање је кључна. Како очекивања потрошача за производе расту, сложеност фабричке производње се неизбежно повећава. ПЛЦ-ови сада морају да обављају функције као што су ПИД контрола, мрежна комуникација,-брзи прорачуни, контрола позиције, евидентирање података и приказ текста. То значи да потешкоће у програмирању стално расту. Штавише, програмски језици ПЛЦ-а варирају у различитим брендовима на тржишту, што захтева од инжењера да савладају више језика. Из перспективе набавке крајњег{6}}корисника, заиста практичан ПЛЦ производ омогућава инжењерима да науче једном и да примене своје вештине универзално. Ово смањује корпоративне трошкове у обуци особља, техничком саветовању, отклањању грешака у систему и одржавању софтвера.
Треће, разумевање оперативних навика инжењера у специфичним сценаријима низводне примене. У коришћењу ПЛЦ-а, корисници се сусрећу са разликама између тако-јапанских и немачких система, од којих сваки има своје предности у програмирању софтвера. Како ПЛЦ-ови интегришу софтвер и хардвер, различити сценарији примене захтевају одговарајућа подешавања софтвера. Штавише, различити сценарији доводе до различитих оперативних навика међу инжењерима. Насупрот томе, добављачи ПЛЦ-а морају да прилагоде генерички софтвер ПЛЦ-а да би одговорили на ове{5}}оперативне преференције специфичне за индустрију. Без обзира на сектор, софтверско програмирање за ПЛЦ-ове у савременим производним окружењима све више даје приоритет једноставности и лакоћи рада.
Конкурентни пејзаж кинеског ПЛЦ тржишта
Као највећи светски производни центар, Кина се природно може похвалити масовном употребом ПЛЦ-а. На домаћем тржишту ПЛЦ-а доминирају европски, амерички и јапански брендови.
Међу европским и америчким брендовима истичу се Сиеменс, Роцквелл и Сцхнеидер. Сиеменс се истиче у малим, средњим и великим-производима, етаблирајући се као примарни добављач на кинеском тржишту ПЛЦ-а са тржишним уделом од 40,7% само у 2016. години. Роцквелл задржава водећу позицију у великом сегменту ПЛЦ-а, држећи 10,1% тржишног удела. Сцхнеидер, као-одавно етаблирани добављач ПЛЦ-а, константно одржава тржишни удео од око 9%. Међу јапанским брендовима издвајају се Митсубисхи и Омрон. Користећи свој однос трошкова{11}}учинака и предности тржишног канала, они одржавају висок ниво конкурентности на домаћем тржишту.
Поред тога, Делта са{0}}базираном на Тајвану, са својом високом ценом{1}}предношћу перформанси, дубоко је продрла на ОЕМ тржиште. Упорним трагањем за интегрисаним решењима која комбинују ПЛЦ са фреквентним претварачима и серво погонима, Делта је одржала брз раст продаје на тржишту.
Што се тиче домаћих ПЛЦ-ова, њихов развој траје скоро 40 година. Ова историја се може широко поделити у три фазе: период увођења од 1980-их до 1990-их, када су сви ПЛЦ-ови на тржишту били прекоморски брендови; почетна-фаза за домаћа предузећа за контролу индустрије од 1990-их до 2000. године, када су почели да се појављују домаћи брендови ПЛЦ-а; и фаза развоја домаћих ПЛЦ брендова након 2000. године.
Домаћи брендови су почели са малим ПЛЦ-овима, који имају ниже техничке баријере, и искористили су своје локализоване предности да би постигли брз раст. Последњих година су направили значајан продор на тржиште ПЛЦ-ова средње величине-.
Закључак
ПЛЦ-ови су незаобилазне компоненте фабричке аутоматизације и управљања индустријским процесима. У ери паметне производње, повећани захтеви за перформансама ПЛЦ-а су неизбежни, што захтева фундаментални редизајн који обухвата високу-контролу перформанси, интероперабилност, безбедну комуникацију, рад на више платформи и будућу-испоруку. Из перспективе тржишта, ПЛЦ-ови се суочавају са баријерама канала. Тржиште за један ПЛЦ производ компанија за индустријску аутоматизацију обично има невидљиви плафон. Узимајући стране врхунске{7}}брендове као пример: Прво, искористите сопствене снаге да бисте идентификовали одговарајуће улазне тачке; друго, након што стекну признање купаца, постепено унапредите истраживање и развој производа индустријског ланца, трансформишући се од једног добављача у добављача решења; коначно, искористите технолошку акумулацију и предности бренда да бисте постали свеобухватан добављач који обухвата тржишта средњег{8}}до-високог-врсте.