工业4.0和PLC有哪些关联?

      用于跟踪环境和过程监测变量的传感器数量不断增长，工厂通过将PLC靠近传动控制过程，寻求减少瓶颈以及缩短环路的机会，这就加速了向分布式控制架构的转变。最终，提高运营效率和收益预期将推动发生自PLC发明以来最大的工厂改造。
      这为PLC工程师带来了相当大的挑战。为赢得这一市场，系统设计师需要将更多的I/O和功能封装起来，以保证更小的体积。问题是，能够从微处理器数字器件获得的空间相对较小。当今的高级PLC模块中，模拟和分立式元件占据了大约85%的电路板空间。电路板上这一显著问题是工程师们不容忽略的关键因素。对于微型PLC和嵌入式控制器，许多在前期工作良好的模拟和分立式元件占据太大的空间。只有凭借更高的集成度、跨PLC平台设计，才能实现工业4.0的优势。
      在当今全球经济竞争激烈的环境下，制造工艺的细小改进可产生巨大的竞争优势。这种观念正在驱使工厂车间发生根本性的转变。制造商正在部署最新的传感器技术，采用新的传动控制架构，并开始挖掘“大数据”和数据分析的潜力。
      按照摩尔定律的稳定发展，使得我们拥有了海量处理能力的机器。企业能够处理TB甚至PB级数据，从而强化决策层管理，不断发现新市场，优化过程。对于制造商而言，最大的挑战是收集数据并根据数据采取措施。为解决这一问题，目前涌现出三大技术趋势：
      PLC的最大问题是没有人发现真正的问题所在。根据近期的市场调研，大多数工程师仍然认为数字技术提供了节省空间的最佳机会。而数字芯片在PLC模块中仅占据15%至20%的电路板空间。真正的问题在于模拟和分立元件占据绝大多数的PCB空间。这些器件在PLC模块中占据高达85%的电路板空间。而这些器件不像数字芯片那样具备大规模集成，所以需要更高集成度来节省PCB空间。
      得益于数字产业革命，多年以来，PLC日益强大，能够处理更多输入、更宽字节以及更为复杂的指令集。现在，模拟和传感器技术领域的创新正在帮助制造商充分发挥计算资源的优势，包括工厂内部和云端。工业4.0代表了将这种智能化与广泛的检测范围、分布式控制以及可靠、无缝连接整合在一起的愿景。
工业4.0由德国提出，有哪些公司呢？SAP(制造业ERP整体方案供应商）、西门子（工业巨头、从工业电器、半导体、电力、通讯、交通等等，一个公司超过中国所有制造业的技术创新能力，PROFIBUS总线标准的制定者）、博士力士乐（大型工程机械、液压设备、伺服控制器、汽车电脑等等的领先者，CANBUS总线标准的制定者）、等等。只提这三家公司，就可以知道，人家不是吹牛皮，人家是真打实的告诉你们，我要做老大！
那么，现在PLC处于什么水平阶段呢？我们从80年代以来都看到了什么？
我们接触plc是在80年代，那时我们将PLC的可靠性、易维护性作为推广要点。那时1个PLC的输入/输出点比国内工程师一个月工资都高，甚至两个月工资。今天我们认门西门子、施耐德PLC可以作为系统设计的选项。PLC 的CPU由4位到32位。但是PLC的基本设计理念还是没变，即作为基础自动化的基本部件，采取循环扫描方式（而不是计算机那样按字节处理数据）。
变化主要在以下几个方面：
1、通讯由RS485/RS232通讯变为支持总线协议和工业以太网协议；
2、加强了对模拟量和脉冲信号的处理能力；
3、由多CPU、远程单元通讯，改变为单CPU模块，远程单元通讯；
4、通讯介质支持光纤通讯和无线通讯;
5、出现竞争和替代产品（如PCbased产品、工控机)。
4.0最大的问题就是系统安全性和高可靠性。以前工业网络是自封闭的，相对是安全的，但在你放到internet上，一旦被入侵，后果不堪设想，所以工业防火墙十分重要。远程操作要准守严格的程序。