当今的软PLC的处理器平台 ,可以是手机的处理器,也可以电脑处理 器,甚至可以是中科院的龙芯。第二,当代新型的PLC的I/O基本上都是通过现场总线,工业以太网来实现的。第三,是集成开发平台,集成开发平台遵循 上IEC 61131-3的标准,而且必须用C或C++或语言来编程。另外,还有一些基础的工业库,就是说,如果底下的这层是工业计算机层的话,那么这个工业库 的话就是面向行业的应用,比如说,PLCOPEN组织,它们发布了很多关于运动控制和PLC的一些技术标准,在这个基础之上,用户拿到这个软PLC平台之 后,会在上面开发自己的行业库,以行业库和这些基础做支撑的话,实际上zui后才是面向自己产品的应用。其实在PLC平台里,有一部分在当代已经实现了标准 化。在用户的行业库里,有的是客户自己开发的,有的是第三方的,所以实际上当今的软PLC平台,*把机械装备软件化,第二,对于用户来讲,应用软PLC 做它的机械装备,只需关心它的应用部分,底层的都已*实现标准化。
基础软硬件平台、实时操作系统、包括开发环境、基础软件库、I/O通道,这些形成了软PLC的结构。大家有机会去看一下德国倍福、库卡等等的控制器,* 是按照这样的一个体系和架构来做的,只是不同厂家选择的操作系统、处理器有差异,但是整个体系是一致的。当然在软PLC里,还是英特尔的处理器优势更加明 显,因为我们现在做的好多机械装备都是装备,客户的需求是能否提供一个的整线的解决方案,所以在这种情况下,对计算能力的要求非常高,而且在很多设备 里,有数控、有视觉,一般的处理器做不到这么强的性能。X86的处理器做软PLC,现在在是这样做的了,为什么呢?因为硬件平台是可以多样化选择的, 如西门子,研华等买一个工控机,装个软件就可以。
第三是操作系统,真正用在软PLC里的实时系统是比较多的,包括实时Linux系统,windows+实时补丁。实时操作系统是软PLC的一个基础,实时 操作系统的选择,考虑更多的是实时性、开发的开放程度、费用问题。目前来讲,在上比较多的三个操作系统,实时Linux、windows、 Vxworks,像史陶比尔公司机器人用的是QNX,实际上在Linux、windows的平台上,从理论上来讲,这两个操作系统实际上不是实时操作系 统,但是,它们两个操作系统打完补丁以后,可以满足绝大多数的应用需求,包括数控机床的需求都可以满足的,只要精度要求不是特别的,都是可以做到的。 实时Linux,对于很多做装备的来说,有*性,不要钱,第二,Linux有个好处就是病毒少,有的客户抱怨,因为机床是由windows系统插着运动 控制卡,开机床的工人,用数控界面来看电影,客户要求说陈博士,能不能换掉这个windows系统?选择Linux软PLC,就解决了。
第四,是工业以太网,对于现代的软PLC来讲,已经不是插运动控制卡的年代了,所有的模块都是软件化,不需要卡制式的了。各种工业以太网很多,如 Profinet、EtherCAT等。实际上这两年EtherCAT发展的非常快,不是说EtherCAT的技术一定是zui牛的,但是有一点,支持它 的用户数量是zui多的,现在有2700个会员,I/O、伺服、驱动、变频,你可以在选,当你用EtherCAT这个标准的时候,你可以把的工控配件 集成在一起,做成合适你用的工控系统解决方案。
实际上软PLC的体系架构,一个zui基本的出发点,就是机械架构软件化。为什么机械可以软件化,就是因为今天我们的计算机计算性能已经很高了。软PLC软件开发高度标准化,软件高度的模块化,模块可重用,配合广泛的工业实时以太网的支持。
对于软PLC来讲,到底给我们客户能带来什么?
机械装备的客户面临的很多挑战,软PLC带来的*大优势就是,加快产品研发进度,因为平台是标准化的,模块是可重用的,也就是说之前写的软件,可以用在 别的项目上。客户说,做机械装备,他们的产品有100多种型号,产品长的模样都差不多,但是,公司为每种型号都写了一次软件,如果用软PLC的平台,帮客 户把软件做成一个标准的模块,变成一个模块参数可配置的模块。你面对不同的客户,不同的需求,只要给模块改几个参数就可以了。以前开发一个软件要3个月, 现在3分钟就搞定,这就是当今的软PLC平台高度的标准化以后,它给客户带来的就是加快研发的进度。大家请看数控车床的数控系统,当你要给客户提供数控系 统的时候,把模块集合,这几个参数双击配置并连线,这个数控系统就成了。
系统集成商研发了一条生产线,里面既有机器人,也有自身研发的一些设备,事实上在软PLC里面,就是一个控制器,就可以把所有的软件装在一个控制器里,所 有的设备都可以映射成PLC里的一个软件模块。那么,当你做一个生产线只需要一个控制器的时候,比你有十个PLC的时候的可靠性要高很多。
很多客户也关心,我可不可以利用这个平台,实现它的差异化,因为做机械装备行业互相抄的年代已经过去了,互相抄只能是互相压价,互相压价的结果,只能导致 大家都不挣钱。其实很简单,当你使用软PLC作为控制平台的时候,可以把诀窍写成软件打包在模块里,这样的话,你做出来的软件是别人没有的,别人可以抄你 的机械结构,但是抄不走你的软件
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