智能制造大環(huán)境下PLC的發(fā)展趨勢和路徑

　　在智能制造系統(tǒng)中，PLC不僅僅是機械裝備和生產線的控制器，而且還是制造信息的采集器和轉發(fā)器。從這個意義上講，只有PLC具有面向服務架構（SOA）的功能，才有可能完成這些重要任務。譬如PLC調用視覺系統(tǒng)的攝像頭所攝制的圖像服務，或者PLC調用某個RFID讀取器的服務，都需要視覺系統(tǒng)或RFID讀取器直接與PLC通信，或者當PLC要傳送大數(shù)據應用的數(shù)據給云端。圖4所描述的是今年德國漢諾威博覽會上SAP公司展示的系統(tǒng)：3D打印系統(tǒng)所制造的零件信息由視頻系統(tǒng)的圖像采集，通過OPC UA送到機器人控制器，再由機器人將零件抓取后放置在傳送帶上。還可以把有關信息送至SAP云中。

　　目前，在MES級與PLC的數(shù)據交換通常是通過一個耗時的握手過程。例如MES系統(tǒng)發(fā)出一個信號要向PLC傳送一個配方數(shù)據，等待PLC確認信號返回；接著MES系統(tǒng)向PLC傳送該配方數(shù)據，當PLC接收到這一組數(shù)據后向MES發(fā)出接收確認信號。如果PLC同時具有OPC UA的服務端功能和客戶端的功能，這種PLC就是一種面向服務架構的PLC（也可簡稱為SOA-PLC）。這時MES系統(tǒng)向PLC傳送一個配方數(shù)據就是執(zhí)行一次通信服務，這次服務的輸入參數(shù)是配方，輸出數(shù)據是PLC的確認信號，再也不需要MES系統(tǒng)和PLC之間的多次握手過程。實際上就是OPC UA遠程調用了PLC的功能塊，大大縮短了MES與PLC之間通信來往過程，提高了生產調度安排的效率。同時顯著減少了工程成本，極大地加強了工廠層與上位執(zhí)行調度和管理層的數(shù)據通信能力。

　　一臺SOA-PLC實際上是把支持確保信息安全的虛擬專用網絡（VPN）的Web服務權植入PLC。這種服務權執(zhí)行面向對象的數(shù)據通信，包括實時數(shù)據和歷史數(shù)據、報警數(shù)據和其它服務。PLC通過這類服務把對應的大量數(shù)據連接至上級的服務和數(shù)據層，供信息模型的建模能力使用和處理。