傳統(tǒng)上，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域一直對(duì)創(chuàng)新持保守態(tài)度或避免在早期采用最新的高端技術(shù)。通常，在細(xì)分市場(chǎng)上，企業(yè)更喜歡利用成熟的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，這樣隨著時(shí)間的推移，仍然可以確保安全、可靠和一致的運(yùn)營(yíng)。但是，隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，這一切都已經(jīng)開(kāi)始發(fā)生根本性的變化。在過(guò)去的10年中，工業(yè)領(lǐng)域受到不斷變化的技術(shù)變革、新系統(tǒng)的快速采用和增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的影響。

　　許多專(zhuān)家認(rèn)為，工業(yè)4.0正通過(guò)機(jī)器人技術(shù)、云技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和人工智能（AI）等先進(jìn)技術(shù)正日益普及，我們已經(jīng)處在新一次工業(yè)革命的風(fēng)口浪尖。預(yù)計(jì)2020年，在智能儀表和控制產(chǎn)品增長(zhǎng)的推動(dòng)下，工業(yè)自動(dòng)化有望達(dá)到近2090億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

　　通過(guò)更輕松的集成、連接和高級(jí)智能，控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)推動(dòng)了自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展。圖片來(lái)源：L&T Technology Services

　　打破專(zhuān)有系統(tǒng)的限制

　　先進(jìn)的信息技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，正在推動(dòng)自動(dòng)化及其工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。這種技術(shù)的共生，使整個(gè)工廠車(chē)間和供應(yīng)鏈中的人員和機(jī)器得以集成和協(xié)作。這種趨勢(shì)對(duì)工業(yè)控制器產(chǎn)生了重大影響。

　　傳統(tǒng)上，由于需要實(shí)時(shí)運(yùn)行且緊密聯(lián)系的過(guò)程結(jié)構(gòu)，因此自動(dòng)化系統(tǒng)大多采用專(zhuān)有的設(shè)計(jì)。這有助于供應(yīng)商與最終用戶(hù)建立緊密的合作伙伴關(guān)系。專(zhuān)有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)鎖定了供應(yīng)商，企業(yè)只能從同一個(gè)供應(yīng)商處采購(gòu)控制系統(tǒng)。這樣也無(wú)法實(shí)施其它供應(yīng)商的最新應(yīng)用和技術(shù)。不幸的是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這限制了制造企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新和利用新技術(shù)來(lái)改善其工藝的能力。

　　如今，由于數(shù)字化使制造企業(yè)能夠以多種方式使用數(shù)據(jù)，因此需要實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的控制系統(tǒng)，使制造過(guò)程能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行擴(kuò)展。鑒于大規(guī)模、連續(xù)和參數(shù)化的工業(yè)數(shù)字化設(shè)備的激增，這一需求將變成一項(xiàng)義務(wù)。

　　縱向和橫向集成

　　尋求成功整合的制造企業(yè)，必須在縱向和橫向上將先進(jìn)的控制系統(tǒng)與底層的現(xiàn)場(chǎng)傳感和數(shù)據(jù)采集層以及企業(yè)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成。這意味著，除了集成運(yùn)動(dòng)控制、順序控制、邏輯控制、編程和人機(jī)界面（HMI）配置等控制平臺(tái)屬性外，制造企業(yè)還必須強(qiáng)調(diào)集成控制系統(tǒng)功能，例如遠(yuǎn)程訪問(wèn)和狀態(tài)監(jiān)視等。一個(gè)集成的控制平臺(tái)，將使企業(yè)能夠提高效率和生產(chǎn)率，并實(shí)現(xiàn)全廠范圍的過(guò)程優(yōu)化和用戶(hù)體驗(yàn)的增強(qiáng)。

　　可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展，將在推動(dòng)該行業(yè)進(jìn)入新時(shí)代的革命中發(fā)揮關(guān)鍵作用。憑借更大的編程靈活性和便利性、可擴(kuò)展性、更多的內(nèi)存、更小的外形尺寸、高速（千兆位）以太網(wǎng)和嵌入式無(wú)線功能，未來(lái)的PLC將更適應(yīng)軟件、通信和硬件方面的技術(shù)改進(jìn)。這一發(fā)展的重要部分，包括PLC和可編程自動(dòng)化控制器（PAC）的集成，將會(huì)促進(jìn)工廠車(chē)間與其它過(guò)程之間的通信。

　　為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，控制器制造商必須找到適合控制應(yīng)用的PLC，并提供必要的工具，以便在需要時(shí)整理、分析并向用戶(hù)顯示過(guò)程數(shù)據(jù)。這可能包括通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)瀏覽器提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

　　還要注意，管理高端控制器網(wǎng)絡(luò)需要企業(yè)在硬件和基礎(chǔ)設(shè)施方面投入大量資金。此外，專(zhuān)有硬件的集成阻礙了運(yùn)行的靈活性，同時(shí)增加了控制器部署的成本和復(fù)雜性。虛擬化可以在這方面為制造企業(yè)提供幫助。

　　虛擬化的控制功能

　　與商用現(xiàn)貨產(chǎn)品不同，虛擬化控制系統(tǒng)，如PLC、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、HMI和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA），需要的物理服務(wù)器更少。虛擬控制功能也可以合并嵌入到一個(gè)平臺(tái)中，而不是將每個(gè)功能部署為單獨(dú)的應(yīng)用程序。開(kāi)放的、基于軟件的控制體系結(jié)構(gòu)的這種靈活性，使企業(yè)可以升級(jí)和優(yōu)化控制過(guò)程加快新功能的部署。

　　最近，工程服務(wù)和航空航天系統(tǒng)的供應(yīng)商推出了一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)可使控制系統(tǒng)制造商利用模塊化和簡(jiǎn)單的構(gòu)造，以更少的時(shí)間、更低的成本來(lái)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。該軟件在虛擬環(huán)境中運(yùn)行，可改變控制系統(tǒng)在其整個(gè)生命周期中的維護(hù)方式。將日常服務(wù)器管理轉(zhuǎn)移到專(zhuān)用的、集中式數(shù)據(jù)中心，利用特定協(xié)議管理應(yīng)用程序的性能，使工廠工程師可以專(zhuān)注于控制系統(tǒng)優(yōu)化。

　　隨著自動(dòng)化和控制系統(tǒng)的發(fā)展，儀表將同時(shí)發(fā)展以適應(yīng)變化。那么，儀器儀表的未來(lái)將如何發(fā)展？易于閱讀的儀表板將在未來(lái)繼續(xù)產(chǎn)生影響，從而使儀表操作更具交互性，而且使工廠運(yùn)行人員更易接近。在全球范圍內(nèi)，制造業(yè)工廠已經(jīng)開(kāi)始采用網(wǎng)絡(luò)化儀表。使用聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，運(yùn)行人員不必在靠近儀器安裝的工藝過(guò)程附近評(píng)估儀表，而是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€(gè)集線器，在該集線器中對(duì)其進(jìn)行編譯和分析以供使用。

　　技術(shù)融合為制造商提供了通往工業(yè)4.0的路線。在最新的工業(yè)革命中，不同的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)將共享資源并發(fā)揮協(xié)同作用。為了保持領(lǐng)先地位，制造企業(yè)將不得不利用現(xiàn)有技術(shù)，加速技術(shù)實(shí)施并釋放新的價(jià)值來(lái)源。畢竟，進(jìn)入下一階段的自動(dòng)化更多是逐步升級(jí)，而技術(shù)仍是創(chuàng)新的主要?jiǎng)恿Α＃ㄗ髡撸篕eshab Panda）