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資訊頻道作為工業(yè)自動化的一種典型應用，PLC最初是作為取代繼電器線路、進行順序控制為主而產生的，后來PLC廠家逐步增加了模擬量運算、PID功能以及更可靠的工業(yè)抗干擾技術等功能，并隨著網(wǎng)絡化的需求增加了各種通信接口，同時伴隨著現(xiàn)場總線技術和以太網(wǎng)技術的發(fā)展，PLC的應用范圍越來越廣泛。
水利部機電研究所工控網(wǎng)絡安全測評中心技術部長饒志波
本土PLC發(fā)展現(xiàn)狀
當前PLC技術的應用范圍，幾乎涵蓋了所有工業(yè)行業(yè)。然而，目前在我國PLC應用市場中，95%以上被國外產品占領，本土企業(yè)處于劣勢。這主要是因為在我國自控產業(yè)鏈的兩頭——底層的現(xiàn)場儀表（尤其是變送器和執(zhí)行機構）、上層的綜合自動化軟件基礎最為薄弱。我國自行設計制造的智能變送器只占國內市場的9%。頂層綜合控制軟件能力弱，一方面是因為工控企業(yè)對用戶的工藝特征理解不深刻，經(jīng)驗積累不足，從而制約了頂層集成能力和快速進入細分市場的能力（工控企業(yè)受制于國家關于設計企業(yè)資質門檻的規(guī)定也是一方面原因）。此外用戶市場對本國工控技術、產品的不認同，也制約了自主研發(fā)的工控產品實踐提高的機會?；谏鲜鲈颍瑖a控制系統(tǒng)難以進入重大工程的關鍵、核心、主體裝備，這一市場的大部分仍被國外工控系統(tǒng)壟斷。尤其用于廣大離散型工廠自動化的PLC系統(tǒng)，情況不容樂觀。
PLC具有眾多優(yōu)點，如功能齊全并不斷提升；應用上靈活簡便、維護方便；不斷提高可靠性和抗干擾能力；價格便宜等，這些優(yōu)點是PLC產品能夠持久占有市場的根本原因。PLC之所以能夠在眾多的IT產品競爭中長盛不衰，主要還是因為其可靠的穩(wěn)定性。國內制造商們在追求成本的同時，也要保持品質的優(yōu)良和穩(wěn)定性這兩個基本條件，除此以外，本土PLC制造商需要做的還有很多。
面對工業(yè)自動化和OEM的逐漸發(fā)展、PLC的應用和技術需求越來越多的現(xiàn)狀，通用性PLC產品已經(jīng)難以滿足多樣化的客戶需求，OEM客戶已經(jīng)不僅僅關注PLC產品的成本和價格，更注重其企業(yè)形象、PLC與自身核心技術的完美融合，因此PLC定制化會越來越頻繁地出現(xiàn)在各PLC廠家的市場需求中。同時用戶對PLC網(wǎng)絡化的需求也愈發(fā)旺盛。隨著智能制造的發(fā)展，大大推動傳統(tǒng)自動化與網(wǎng)絡技術的密切結合。在現(xiàn)有的傳統(tǒng)應用上，隨著智能工廠以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工廠設備聯(lián)控、PLC與上位機及其他智能產品的數(shù)據(jù)交互、大數(shù)據(jù)應用等領域，對PLC的技術發(fā)展提出了新的要求，這是新的機遇同時也是極大的挑戰(zhàn)。這要求PLC產品在維持高性價比的前提下，具備超強的環(huán)境適應能力、穩(wěn)定可靠，并且能夠簡便地接入各種網(wǎng)絡，充分發(fā)揮PLC產品在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交互方面的作用。
在服務方面，國內PLC制造商需要根據(jù)用戶的要求量身定做，實現(xiàn)專門化的服務策略。對于用戶來說，需求具有差異性，特別是裝備制造商，對電控的成本尤為重視，根據(jù)客戶的需求進行量身定做，不僅可以降低產品成本，也可以讓用戶感受到獨有的服務。而在售前服務方面，本土制造商可以對用戶的PLC、人機界面、變頻器乃至低壓電器進行全方位的咨詢和配套服務，提供一體化的產品和一站式的服務，發(fā)揮自己的本土優(yōu)勢。
PLC未來技術趨勢
隨著IT與OT技術的融合發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已成為大勢所趨，未來PLC通信和物聯(lián)網(wǎng)的相關技術將備受歡迎。通常的PLC控制器通信含有PLC控制器間的通信及PLC控制器與其它智能設備間的通信。隨著工控自動化的發(fā)展，各PLC控制器廠商都十分重視PLC控制器的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)，新的PLC控制器都具有通信接口，通信非常方便。微型化、集成度會越來越高，隨著市場對微型、集成度的要求，PLC技術更多的集成到工業(yè)、汽車、通訊等產品當中。PLC產品的特性是控制和數(shù)據(jù)處理，在滿足功能的同時，工藝上的要求也更加精細化。隨著智能工廠以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工廠設備聯(lián)控、PLC與上位機及其他智能產品的數(shù)據(jù)交互、大數(shù)據(jù)應用等領域，對PLC的技術發(fā)展提出了新的要求，這是新的機遇同時也是極大的挑戰(zhàn)。這要求PLC產品在維持高性價比的前提下，具備超強的環(huán)境適應能力、穩(wěn)定可靠，并且能夠簡便地接入各種網(wǎng)絡，充分發(fā)揮PLC產品在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交互方面的作用。
人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識、心理學和哲學。人工智能是內涵十分廣泛的科學，它有不同的領域組成，如機器學習、計算機視覺等?？偟膩碚f，人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。但不同時代不同的人對這種復雜的工作理解是不同的，當前我們說兩化融合，工業(yè)化和信息化的融合其中就包含了PLC和AI的融合，當前看似涇渭分明的技術隨著科技的進步，必將逐步融合。PLC有集中控制和分布式控制，AI也有集中的大數(shù)據(jù)智能分析信息平臺和分布式的智能化產品。智能PLC技術也會得到進一步應用，隨著AI技術的發(fā)展，更多的產品被賦予智能功能，PLC也不例外。如應用在工控的PLC的智能I/O模塊和汽車上的智能溫度控制模塊等，未來智能PLC技術還將有更多的應用場景。
PLC作為工業(yè)自動化的核心產品，從誕生那天起就是為了解放勞動力、發(fā)展生產力，穩(wěn)定性是PLC乃至整個工控界首要的原則。因此，在安全防護方面或多或少都會做出犧牲。上個世紀，PLC的安全問題沒有得到太大重視，但是隨著時代的發(fā)展，PLC的通訊方式逐漸網(wǎng)絡化，安全問題應運而生，而解決這些安全問題就顯得迫在眉睫。從目前的發(fā)展情況看，從根源上去解決漏洞——升級固件，這種方式是不可取的，也是不現(xiàn)實的。我們能夠做的就是做好控制器的安全防護，從邊界防護入手，安裝工業(yè)網(wǎng)絡安全防火墻、工業(yè)隔離網(wǎng)閘；從通訊內部入手，安裝工控網(wǎng)絡監(jiān)測審計系統(tǒng)、工控入侵檢測系統(tǒng)；從管理源頭入手，安裝工控主機衛(wèi)士、態(tài)勢感知系統(tǒng)。目前對工控網(wǎng)絡以及PLC通訊網(wǎng)絡的安全防護，這基本算是一種比較成熟的解決方案。
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國PLC技術并不存在瓶頸。當前PLC技術正在由封閉走向開放，在硬件設計和軟件平臺上大量采用通用技術和標準化技術，使得PLC的設計和開發(fā)不再存在技術壁壘。這為后來者提供了開放的技術平臺，降低了進入門檻。中國PLC市場的高速增長，為國產PLC產業(yè)化提供了良好的市場基礎。其實，PLC產業(yè)難題在于如何解決規(guī)模化生產和市場現(xiàn)狀的問題。我認為，當前PLC產業(yè)需要集中力量做好出路、研發(fā)、制造與應用四個方面，形成產業(yè)鏈，以突破當前的現(xiàn)狀。國產PLC產業(yè)化的外部環(huán)境越來越成熟，在市場需求、技術水平和生產工藝等方面，我國企業(yè)已經(jīng)完全具備規(guī)?；aPLC的條件。
摘自《自動化博覽》2020年4月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號