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日志

 
 

我心目中的未来控制器  

2008-12-18 16:51:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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经过FCS和现场总线的浪潮后,各大公司好像都累了,这几年大家都在底头为下一代的控制器做各种研发和准备(包括理论和实践),在这个过程中,我们与东芝、AB、思博等公司进行了比较深入的合作和交流同时也有了一些自己的想法:
  将来的控制器将会分为以下三类:
第一类:单芯片控制器
  单点价格在10元左右,支持可编程,可以带现场总线或者网络。只需要加上很少的外部电路就可以实现一个可编程控制器的功能。从某种意义上来说这将会改变未来的硬件研发方式,大多数的研发工程师将不用C语言开发产品,而会使用图形化的软件开发,工程师与底层的联系越来越远,软件的模块化、图形化、表格化将是一种趋势。
  德维森的LOGO产品无疑是这种方案的一个实验者,不需要太多复杂功能,成本要相当低,联网功能可选,这样单点的PLC将是一种比较现实的产品。
  这一部分的产品目前已经有很多国内外的厂商在做这一方面的研发工作,最大的一个问题在于取舍,那一部分功能是不需要的,那一部分成本是可以减下来的,是否能很清晰的定义和标准化这类产品,使其变成一个和低压电器类似的常规电器,并可以结合FCS的思想把这类产品做到未来的智能家居中去,这样一方面量可以足够支撑成本的下降,也可以加速这种小控制器的标准化。
  很多朋友可能会想到万可的产品,万可的产品现在价格并不存在这种优势,同时过分的分离使其成本很难达到要求。
  个人认为这一部分的产品需要一个比较长时间的标准化和一个大的市场的冲击,个人认为可能是在下一代的智能家居方面,很多朋友都找我谈过可不可能做一个很低成本的带无线通信的很少点数的可编程控制器,用于智能家居和智能楼宇方面,但我一直忙于现有产品的研发和市场推广工作,无力再去开辟一个新战场。当然我相信在国内控制器研发日益成熟的今天很快就会有人把这种产品开发出来,当然基于网络变量的编程软件对于这个行业是不可少的。
  未来每个灯或每一组灯带一个可编程控制器将不是梦想,我想在未来的三五年之内将可以看到这一类产品的大放异彩。

第二类:多控制系统的通用平台
  在一个小体积的前提下,有PLC、DCS、IPC、数控等多种控制器,各种控制器之间可以通过光纤或者超高速的串行总线也可以是背板进行互通,大家可以共享数据和信息。IO模块通过串行总线或者背板与CPU进行交互。
  这种结构必需是一种积木式的结构,大家可以在统一的结构和平台上按自己的需要选择不同价格和功能的控制器、IO模块,比方说你使用的环境是设备控制,不需要复杂的运算,你就可以只选用PLC单元,而半年后,如果用户需要增加历史数据库和监控,那么用户可以买一个PC单元加入现有的控制系统,并通过一些设置和编程从而可以实现他需要的功能,而不需要在边上加一个电脑,当然这个PC单元是模块化结构的而不时通常的IPC。
  这种控制系统核心的是一个数据的交互和共享,这包括编程环境的整合和开发工具的完备,同一个变量必需在不同的控制器内是同样的数据结构,比方说变量A是由PLC产生的,但DCS和PC端也需要使用,那么应该可以在同一个集成的开发环境内可以从DCS的程序中看到同样的变量A,同时在PC端的数据库和HMI软件上可以使用到变量A。同时PC上的分析软件和优化软件也可以在同一个开发环境内对控制系统的工艺和算法进行寻优。
  PAC是当前这种发展的一个子集,我个人更希望PAC能在PC方面的功能加强,真正突显出用户方便使用的开放的接口,而不是纯宣传的功能,因为那样才能显示出一个新品种的特点来,否则与传统的软PLC并无二样,就变成了一个纯口号了。
  这种多控制系统的通用平台是一场软件的革命,从硬件角度来说,目前已有相当多的控制系统是带有这些特性的,比方说东芝公司的未世代综合控制器等,他们在同一个背板总线上可以插入三种不同的控制器,分别是PLC、DCS、PC,在软件方面他们也做了相当多的工作,使其可以很方便的进行跨控制器交互。但软件方面的交互和工具的完备需要一个较长的发展时间,大家可以拭目以待。
  说到东芝公司,日本人的团结使我感到吃惊,目前多家日系的控制器厂商拥有一个共同的控制系统研究所,这个研究所开发出来的平台和软件可以供这几家公司共同使用,东芝的负责控系统开发的苋总工也是一位相当有远见的专家,与其多次交流均很受益。另外苋先生与德国infoteam的布兰德博士和KW的老总都是白发苍苍的长者,让人感到敬佩的是这几位长者对于技术的执着和深入,而国内我见到很多小伙子二十几岁就开始担心到三十岁还能不能干技术,是不是要换行做管理或者市场。工控就像酒一样,时间越长越有味,在中国老一辈还在前线的工程技术人员少的原因主要是因为文革和改革开放初期的全民皆商给破坏掉了,起码我相信如果不出意外,我到60岁都还会对技术充满兴趣。

第三类:专用控制器
  我和一位朋友做过一次总结,一种产品或装备,如果年产量超过1000台,都会有人开发专用控制器,这不是悲观,而是因为成本和竞争造成的,比方说注塑机,在以前大多使用PLC,而现在大部分都使用专用的控制器。再比方说回流焊,这以前是西门子S7-200的传统市场,一套PLC加一个PC,现在相当多的厂商在用亚当温控模块或者IPC加板卡的方式做各种尝试,同时已经有不少厂商用单片机开发了专用的控制器。再比方说电梯,这是三菱传统的市场,现在被专用控制器挤掉了一大半的市场,这只是说这几个行业成熟了标准了。
  但是目前的专用控制器实现方式也有其局限性,如果这个行业的产品都是标准化的,用户没有多少非标需要,那么问题不大,可是如果有需要客制化做改动的,那么选择专用控制器就不是太适合了。
  这就是德维森推崇的利用通用可编程平台开发专用控制器,也就是用PLC的平台开发专用控制器,这样成本和单片机差不多,却可享受PLC可编程优势,对用户的需要可以进行各种修改,同时还可享受PLC标准的各种接口,比方说网络、通信、数控等,而不需要再去重新开发这些功能。更重要的它的结构是按装备生产厂商需要设计的,可以带液晶或者数码管的显示,用户不需要硬件和多余的点数都被去掉。成本方面比通用的PLC更有竞争力。

 

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