隨著工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，PLC（可編程邏輯控制器）成為了制造工廠至關(guān)重要的部分。PLC是用于工業(yè)和商業(yè)用途的數(shù)字計(jì)算機(jī)，通常連接到多個(gè)輸入設(shè)備，并按照預(yù)定義的程序執(zhí)行操作。PLC被視為傳統(tǒng)硬接線(xiàn)繼電器邏輯的先進(jìn)、可靠替代形式，因?yàn)樗鼈兛梢愿鶕?jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行編程或重新編程，動(dòng)態(tài)適應(yīng)工廠條件的變化，而無(wú)需更換電線(xiàn)。在這篇博文中，我們將討論P(yáng)LC為工業(yè)4.0的進(jìn)一步發(fā)展所起的作用，以及可以幫助制造商更好地在工廠中部署PLC的互連解決方案。

雖然PC和智能手機(jī)也可以處理多個(gè)程序，但PLC被設(shè)計(jì)為執(zhí)行一組任務(wù)或預(yù)定義的任務(wù)。與普通計(jì)算機(jī)一樣，PLC也有處理器、總線(xiàn)、I/O模塊、編程單元和內(nèi)存。處理器是設(shè)備的核心，它在處理輸入后調(diào)節(jié)程序，然后向輸出設(shè)備發(fā)送命令。 它們執(zhí)行的功能包括邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、計(jì)算機(jī)接口等。總線(xiàn)是通向PLC的通信路徑。總線(xiàn)以二進(jìn)制形式向控制器傳輸數(shù)據(jù)，如前所述，PLC按照編好的邏輯執(zhí)行工作。編寫(xiě)的程序與數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在內(nèi)存中。I/O模塊包括將PLC連接到其他應(yīng)用的所有接口，以及傳感器等輸入單元和電磁閥、電機(jī)等輸出單元。

從模塊化到集成化，目前市面上有多種類(lèi)型的PLC。一般來(lái)說(shuō)，它們都是為了在極端條件下運(yùn)行而設(shè)計(jì)的，能夠承受高溫、振動(dòng)、濕度等。這些方便編程的設(shè)備在控制器內(nèi)有輸入和輸出接口。PLC提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案來(lái)控制復(fù)雜的系統(tǒng)。此外，PLC還具有很高的靈活性和可復(fù)用性，能夠通過(guò)更改程序來(lái)支持多個(gè)應(yīng)用。

工業(yè)4.0時(shí)代的PLC

PLC設(shè)計(jì)用于控制工廠內(nèi)的機(jī)械設(shè)備，如機(jī)器人或伺服電機(jī)等。它們是可編程的計(jì)算機(jī)，裝在方形柜子里，可以承受極端的溫度和濕度。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，如果需要，這些設(shè)備的多個(gè)單元可以堆疊起來(lái)執(zhí)行更復(fù)雜的控制。它們可以輕松運(yùn)行代碼，接受傳感器設(shè)備的輸入，并將決策輸出到警報(bào)器、顯示器或打印機(jī)。這些代碼通過(guò)輸入或時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)和觸發(fā)。

在工業(yè)4.0之前，一臺(tái)PLC用于控制一組機(jī)器。進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代后，多臺(tái)PLC可以分布在工廠的多個(gè)位置。每個(gè)機(jī)器人或伺服電機(jī)都有自己的控制器，控制器現(xiàn)在必須相互通信并與云通信，通過(guò)工廠Wi-Fi進(jìn)行身份驗(yàn)證以保證安全，并響應(yīng)客戶(hù)訂單。靈活性、速度、可靠性和緊湊性在這里不再是可選項(xiàng)。

那么，連接的控制器如何做到靈活、快速、可靠和緊湊呢？ 它們可以配備帶多個(gè)內(nèi)核的MPU（處理器），可以執(zhí)行同一個(gè)程序來(lái)比較并捕獲任何危及安全的錯(cuò)誤。另外值得注意的是，采用信號(hào)處理技術(shù)的MPU可以不再承擔(dān)計(jì)算密集型任務(wù)，而是只將執(zhí)行泛型程序的任務(wù)留給主寄存器。

Amphenol PLC支持解決方案

PLC在工業(yè)4.0中起著至關(guān)重要的作用，這就是許多工廠設(shè)計(jì)師被要求部署PLC的原因。但如何將PLC集成到工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中？ 為此Amphenol提供了許多集成選項(xiàng)。

我們首先來(lái)看看PLC的組成元件。PLC通常由CPU模塊、接口模塊、通信模塊、電源模塊和機(jī)架組成。

CPU模塊

CPU模塊被視為PLC的大腦。 它們運(yùn)行階梯邏輯程序，實(shí)現(xiàn)工廠流程的自動(dòng)化。CPU模塊同時(shí)具有內(nèi)部和外部連接器。Amphenol Millipacs?直角和R/A插座是背板連接器，可以將CPU模塊連接到PLC機(jī)架以及它旁邊的輸入模塊。同時(shí)，CPU模塊中還包含Minitek?板對(duì)板2.00mm連接器 。而CPU模塊的輸入/輸出連接器還包括D-Sub和RJ45連接器。

接口和通信模塊

接口和通信模塊還具有D-Sub連接器，用于連接到D-Sub標(biāo)準(zhǔn)板安裝接口。這有助于模塊與控制柜中的其他組件（如伺服驅(qū)動(dòng)控制器和繼電器）之間的通信。Amphenol的SAS PCIe和DDR4等連接器支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸單元以及與網(wǎng)絡(luò)中其他系統(tǒng)的通信，BergStak?0.80mm/0.50mm等夾層連接器通過(guò)插卡與PLC內(nèi)的主板連接。

PLC機(jī)架

PLC機(jī)架包含一系列Millipacs?直角連接器，可將每個(gè)模塊，如CPU、通信和電源模塊連接到機(jī)架。PLC機(jī)架充當(dāng)PLC的通信和同步中心。此外，PLC機(jī)架中還有Minitek? MicroSpeed、Minitek? Pwr和Minitek? 1.25mm、USB連接器和模塊化插孔 (RJ45)。

結(jié)語(yǔ)

為了跟上工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，PLC已成為制造工廠中不可或缺的部分。PLC是一種功能強(qiáng)大的可編程和可重新編程模塊，可用于要求嚴(yán)苛的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用，代替硬接線(xiàn)的繼電器邏輯。與計(jì)算機(jī)一樣，PLC包含許多組件，這些組件需要在機(jī)架外殼內(nèi)互相連接。Amphenol Communications Solutions提供豐富多樣的互連解決方案，幫助設(shè)計(jì)師將更具成本效益的PLC解決方案集成到工廠中，讓PLC不斷推動(dòng)工業(yè)4.0向前發(fā)展。

審核編輯：郭婷