長(cháng)期以來(lái)，PLC始終活躍于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設備提供了非�？煽康目刂茟�用。其主要原因在于，它能夠為自動(dòng)化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動(dòng)化應用的需求。 

    隨著(zhù)PC及因特網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)PC或PC-based控制器由于可以完全融入到網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的信息系統中，具有網(wǎng)絡(luò )系統的基本特性，即具有高性能、低價(jià)格、系統開(kāi)放、豐富的人才基礎等優(yōu)勢，因此PC-based控制器一經(jīng)出現就具有很強的生命力，發(fā)展極為迅猛。有觀(guān)點(diǎn)說(shuō)，PC-BASED控制器將取代傳統PLC，當然首先必須解決可靠性及編程問(wèn)題。近幾年來(lái)，這些問(wèn)題已基本得到解決，PC-based控制器從外觀(guān)到可靠性也都開(kāi)始可以與PLC相近。在編程方面，由于IEC61131-3編程語(yǔ)言標準的推出和廣泛采用，為PC-based控制器的高速發(fā)展鋪平了道路。這樣，PC-based控制器不僅具有PC的優(yōu)勢，也具有傳統PLC的優(yōu)勢。它可無(wú)縫地融合到網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的信息系統中。

    那么，PC-based一定會(huì )取代PLC嗎？二者應用于包裝生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)，它們各自發(fā)揮著(zhù)何種不同的作用？本期PA論壇，讓我們聽(tīng)聽(tīng)來(lái)自三位專(zhuān)家的看法，并對參與我們論壇的專(zhuān)家表示感謝！

    貝加萊工業(yè)自動(dòng)化公司行業(yè)銷(xiāo)售經(jīng)理 董繼鑫
    在自動(dòng)控制領(lǐng)域，PLC技術(shù)和PC-based技術(shù)是當前比較具有代表性的控制技術(shù)，兩者的技術(shù)起源和發(fā)展有較大的差異。
    PLC（Programmable Logic Controller）產(chǎn)生于上世紀70年代初。最早的PLC是以替換繼電器系統的角色出現，其主要實(shí)現的功能僅僅是邏輯簡(jiǎn)單的順序控制功能。PLC一經(jīng)出現，就以其高可靠性、小體積和直觀(guān)的編程模式而顯示出強大的生命力，成為自動(dòng)控制領(lǐng)域的“明星”。
    PC-based是一種基于PC技術(shù)的控制系統。最早的PC-based控制系統是以工控機為核心，通過(guò)擴展帶PCI接口的專(zhuān)用板卡組成。PC-based借助于IT技術(shù)的發(fā)展，在運算、存儲、組網(wǎng)和軟件開(kāi)放性方面具有優(yōu)勢。
    從以上的闡述可知，PLC和PC-based兩者在技術(shù)特點(diǎn)上存在明顯區別。PLC具有體積小、功耗低、抗干擾能力強；具有很高的可靠性，其平均無(wú)故障率時(shí)間間隔（MTBF）可達50萬(wàn)、甚至100萬(wàn)個(gè)小時(shí)；具有簡(jiǎn)單直觀(guān)的編程模式（如梯形圖）；具有內部實(shí)時(shí)時(shí)鐘。而PC-based具有大運算能力；具有開(kāi)放標準的系統平臺和PCI接口；精美且低成本的顯示技術(shù)；豐富的組網(wǎng)能力。但系統的可靠性略差，如性能較好的IPC的平均無(wú)故障時(shí)間間隔約5萬(wàn)小時(shí)。此外，PC-based雖然具有很強的CPU，但其多任務(wù)操作系統是非實(shí)時(shí)的，所以程序的循環(huán)周期反而沒(méi)有高性能的PLC快。
    這些差異決定了PLC和PC-based兩者在包裝機械上發(fā)揮不同的作用。PLC通常處于設備底層，為設備提供可靠的、實(shí)時(shí)的控制，包括IO和Motion方面的控制。而PC-based通常處于設備的操作層，用于數據的采集、存儲和人機界面顯示等。就目前國內的包裝機械的發(fā)展水平來(lái)說(shuō)，與國際領(lǐng)導廠(chǎng)商相比還存在較大差距，擁有高度自動(dòng)化和大型化的成套包裝機械設計、生產(chǎn)能力的廠(chǎng)商不多�？刂坪�(jiǎn)單、自動(dòng)化程度較低的單機設備占絕對主流，所以基本都采用PLC作為控制器。
    隨著(zhù)中國包裝技術(shù)的飛速發(fā)展，未來(lái)包裝設備的控制器應該能夠融合PLC和PC-base兩者的技術(shù)優(yōu)勢。事實(shí)上現代控制技術(shù)發(fā)展的確呈現出這種趨勢，如貝加萊公司的B&R 2005系列PCC控制器就是這種發(fā)展趨勢的杰出代表。下圖是CP382（B&R 2005系列中較具代表性的CPU）系統結構圖，我們很難界定它到底是PLC，還是PC-based，也許說(shuō)CP382是一款PC-based的PLC更恰當。
     在運算能力方面，CP382采用了中央處理器Intel PIII500的處理器，具有超強的運算能力，包括浮點(diǎn)運算能力；在組網(wǎng)通訊方面；CP382具有3個(gè)aPCI插槽，具有非常強大的組網(wǎng)能力，兼容目前行業(yè)內流行的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，同時(shí)標配了Ethernet、USB、RS232接口；在存儲方面，采用Compact Flash卡，如今4G 的Compact Flash卡已經(jīng)很流行，在包裝機械行業(yè)的應用已綽綽有余；在操作系統方面，貝加萊采用的Runtime定性分時(shí)多任務(wù)操作系統，兼有了多任務(wù)特點(diǎn)和實(shí)時(shí)性特點(diǎn)；在控制軟件編程方面，可以采用六種語(yǔ)言編程，包括ANSI C和Basic兩種高級語(yǔ)言。
    這種融合了PLC和PC-based的控制器，其技術(shù)優(yōu)勢是非常明顯的，勢必成為未來(lái)包裝機械自動(dòng)化的主流控制器。

    北京和利時(shí)系統工程股份有限公司事業(yè)部總經(jīng)理 徐昌榮
    盡管PLC和PC-based均可用于包裝設備自動(dòng)化，但二者的側重點(diǎn)有所不同。PLC更適合于設備控制，而PC-based更多地用于設備運行狀態(tài)的監視。相對于PC-based而言，PLC具有配置靈活、體積小、適應惡劣環(huán)境、抗干擾性強、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但在軟件功能及系統開(kāi)放性等方面比PC-based稍差。當然，隨著(zhù)計算機技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC和PC-based都在吸收對方的優(yōu)點(diǎn)，以適應更多的應用現場(chǎng)。就我所了解的情況而言，PLC在包裝設備中的應用遠遠多于PC-based在包裝設備中的應用。
    憑借十幾年工業(yè)控制產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗和雄厚的技術(shù)積累，和利時(shí)公司研制出新一代小型一體化PLC產(chǎn)品HOLLiAS-LEC G3。該產(chǎn)品已在各類(lèi)包裝設備中成功應用，應用案例包括DXD自動(dòng)包裝機、掛面包裝機等。應用G3 PLC控制的DXD全自動(dòng)包裝機集送料、制袋、填充、封切等包裝工序于一體，具有電眼跟蹤、PLC控制、無(wú)級變速糾偏等功能，計量精確，符合行業(yè)標準，具有性能穩定、操作方便、運行效率高等優(yōu)點(diǎn)。DXD全自動(dòng)包裝機的電氣控制部分由人機界面操作系統(HMI)、拉袋控制系統、制袋控制系統、送紙控制系統、電眼控制系統和送料計量控制系統組成，該系統具有先進(jìn)、經(jīng)濟、實(shí)用、可靠、靈活的顯著(zhù)特點(diǎn)，不僅提高了包裝設備的安全性和經(jīng)濟性，而且大大提高了系統的靈活性，為不同客戶(hù)的不同需求提供了靈活的解決方案。
    隨著(zhù)包裝設備自動(dòng)化需求的不斷增多，越來(lái)越多的包裝設備廠(chǎng)商考慮在其設備中配備先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，提升市場(chǎng)競爭力。個(gè)人認為，在通用設備中，用戶(hù)更傾向于采用PLC加HMI的方式對包裝設備進(jìn)行控制。在部分具有特殊需求的設備中，一部分用戶(hù)也可能會(huì )采用PC-based作為自動(dòng)化解決方案，或者用PLC加PC-based的解決方案�？傊�，就產(chǎn)品的可靠性、穩定性、靈活性、性?xún)r(jià)比等方面考慮，PLC在包裝設備自動(dòng)化領(lǐng)域比PC-based具有更廣闊的應用前景。
 
    西門(mén)子(中國)有限公司自動(dòng)化與驅動(dòng)集團OEM 管理部灌裝與包裝行業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 張春林
     1． PLC與PC-based，二者最大的區別是什么？各自的優(yōu)勢是什么？
    PLC又叫做可編程控制器。從傳統意義上講，它主要應用在邏輯控制，順序控制及時(shí)序控制等相對比較簡(jiǎn)單的工業(yè)控制場(chǎng)合。它具有體積小，編程簡(jiǎn)單實(shí)用，安裝方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是處理速度慢、擴展不夠靈活，各個(gè)廠(chǎng)商的編程語(yǔ)言不同等。
     隨著(zhù)PC-BASED的工業(yè)計算機（簡(jiǎn)稱(chēng)工業(yè)PC，與普通的計算機相比，它具有防塵、防振、抗電磁、耐高低溫等優(yōu)點(diǎn)）的發(fā)展，以工業(yè)PC、I/O及監控裝置、控制網(wǎng)絡(luò )組成的PC-BASED的自動(dòng)化系統逐漸成為工業(yè)自動(dòng)化的另一種實(shí)現方式。PC-BASED自動(dòng)化系統源于PC，可完全融入到網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的信息系統中，具有高性能、低價(jià)格、系統開(kāi)放、豐富的人才和應用基礎等優(yōu)勢。

    2． 在包裝設備的應用中，他們所起的作用有哪些？ 
    對于一般的包裝設備，如袋成型/填充/封口機、飲料灌裝機等等，主要用到的是邏輯，順序及時(shí)序等控制。西門(mén)子公司的S7-200和S7-300系列PLC廣泛地應用于這一類(lèi)包裝機。
    如某個(gè)場(chǎng)合不僅要有邏輯、順序及時(shí)序等控制，還要有強大的計算、數據處理和過(guò)程控制，PLC則很難勝任。如一條可生產(chǎn)上百種產(chǎn)品的食品加工和包裝生產(chǎn)線(xiàn)，需要大量的配方存貯與調用。普通的PLC受內存的影響，很難完成此任務(wù)。在類(lèi)似這種場(chǎng)合，SIEMENS基于PC的工業(yè)自動(dòng)化控制系統WinAC是非常合適的產(chǎn)品。通過(guò)適當的二次開(kāi)發(fā)，還可實(shí)現設備運行狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示；電氣參數、工藝參數、實(shí)時(shí)顯示；實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示、歷史曲線(xiàn)顯示、大型動(dòng)態(tài)標準數據庫，提供年報表、月報表、日報表和隨機打印報表的功能。

    3． 目前，PLC與PC-based在國內包裝設備的應用狀況如何？
    當前基于PLC的控制系統仍占主導地位，這和包裝機械的整體水平有關(guān)。目前國內包裝機械的狀況是單機的自動(dòng)化應用多，整條包裝線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的少，全廠(chǎng)或全公司聯(lián)網(wǎng)控制的更少。隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，MES和ERP的普及，PC-BASED控制系統會(huì )越來(lái)越多地被采用。
     4． 就包裝設備而言，請就PLC與PC-based的未來(lái)發(fā)展前景發(fā)表觀(guān)點(diǎn)
     PLC目前較多地應用于工業(yè)控制，因為它有較高的穩定性和可靠性。兼有PLC和PC的優(yōu)勢，在網(wǎng)絡(luò )化和信息時(shí)代，它更符合時(shí)代的潮流。這樣看來(lái)，在工業(yè)控制和信息管理要求日益提高的情況下，PLC確實(shí)將逐漸失去部分市場(chǎng)；但我們還應看到，PLC生產(chǎn)商早已經(jīng)開(kāi)始利用IT業(yè)的一些最新的軟硬件成果不斷完善和擴充PLC的功能。PLC上現場(chǎng)總線(xiàn)、通訊和網(wǎng)絡(luò )接口的出現，使得一個(gè)個(gè)PLC不再是孤立的。PLC將繼續向開(kāi)放式控制系統方向發(fā)展，使現代意義上的PLC具有新的內涵。實(shí)際應用中常常是PLC和IPC結合在一起，PLC在下位，IPC在上位。從技術(shù)上看，PLC在逐漸采用一些IT技術(shù)，IPC也在向PLC的某些特性靠攏。PLC和PC-BASED控制系統將呈現融合和競爭并存的狀況。