在工业控制领域中,可编程控制器PLC是棵不老松。PLC这门技术生成的产品和由这类产品构成的系统具有适应性强,性能可靠,性价比符合市场和用户期望等特点;同时它能够与时俱进,不断吸收新的IT技术,融会贯通到工业实践中,在智能制造、工业互联网等发展趋势中寻求转型,寻求技术进步,改造自己,满足复杂的需求。于是PLC就逐渐演变为一个代名词或者就是一个符号,内涵在基本保持的前提下不断充实,外沿也在伸展。如果以为PLC还是与几十年前出现时那样一成不变,岂不成了《桃花源记》中描述的“问今是何世,乃不知有汉,无论魏晋”。
当今PLC技术发展一个明显的趋势是:PLC系统今后一定是集实时控制和非实时数据分析于一身,也就是实时控制和非实时的数据分析一体化。按照杜品圣博士的分析:“现在PLC控制系统不仅仅要对生产制造的实时性的控制数据进行处理和分析,而且要对大量的具有分析、归纳、总结的非实时数据进行处理。因此为了满足智能制造生产模式的需求,控制器本身要进行软件、功能和硬件结构等多方面的变革。控制器这种内因本身的变化,再加上融合外因的变化,才能实现智能制造的目标。”
01边缘计算的重要性不容低估Gartner在年估计,到年工业物联网的数据分析将有一半以上会在边缘计算侧进行,而当时这个比例低于10%。这表明边缘计算的潜力越来越被挖掘出来,四年的进程就把边缘计算的应用大大向前推进。
边缘计算有多种多样的形式,一般把所有不在数据中心进行的任意计算统称为边缘计算。这样一个宽泛的定义将边缘计算从IT工业扩展到现在常被称为OT,即自动化和控制工业。Gartner发布了一个简单的拓扑图(见图1),由图可知边缘计算涉及相当广泛的方面,涵盖:设备边缘,路由器边缘,计算边缘,本地数据中心边缘,区域数据中心边缘等。其中,设备边缘包括嵌入式设备、PLC、可穿戴设备,以及智能手机等。这样宽泛的定义使每个从事工业的人士不论是属于IT的还是属于OT的,都能理解什么样的边缘计算可能对他们有用。
此拓扑图展示的基础设施技术堆栈,描述了作为边缘计算的服务器、设备或平台的类型,以及它们位于数据源“边缘”的物理端点位置。它们都是是在实际数据中心之外可供使用的计算能力、采集、分析和数据传输的各种资源。总的来说,边缘为设备制造商及其客户提供了极其重要的利益。
从这个拓扑结构中,容易看出从设备边缘到计算边缘都适用于机械装备和设备制造商。实际上,今天所有的机械装备和设备都具有采用PLC的设备边缘,有些机械装置和设备还具有网关边缘的设备。
机械装备或设备使用的工业PC机和面板型PC机在一定的意义上也可划入网关边缘。它们可能是作为设备边缘的PLC的直接上位机点。然而,工业PC机计算和分析能力有限,或者它们不是为严酷的工业环境而设计制造的、类似于典型的PC或服务器。因此,需要采用其他类型的专用边缘计算平台来满足客户的需求。
当需要进一步对机械装备的控制和自动化系统升级为智能装备时,计算边缘应该是设备制造商