“接地氣”的PLC如何支撐智能工廠
http://www.debgrams.com 2015-06-12 16:00 來源：中國電子報
導讀： 《中國制造2025》提出，推進制造過程智能化、數字化控制、狀態信息實時監測和自適應控制，作為工廠最底層的工業控制層面，PLC肩上的任務可謂越來越重，企業對其應用效率要求越來越高。
從1969年第一臺PLC （可編程邏輯控制器）誕生之日起，PLC就與工業結下了“不解之緣”。經過近半個世紀的發展，PLC已經成為工業自動化系統中最核心元件，在工業控制層扮演著最“接地氣”的角色。當人們談論智能制造、智能工廠、工業互聯網這些“高大上”概念的時候，始終要回到落地層面，面對PLC應用效益的最大化以及如何改進滿足柔性生產線和智能工廠的需求等問題。可以說，PLC站在了新的發展起點，同時也面臨著新的挑戰。
作為工業自動化系統中最核心元件，PLC成為工控安全“縱深防御”中重要一環
如何滿足大規模“私人定制”
未來PLC產品需擁有更強的通信能力、高性能配置及更好的兼容性。
《中國制造2025》提出，推進制造過程智能化、數字化控制、狀態信息實時監測和自適應控制，作為工廠最底層的工業控制層面，PLC肩上的任務可謂越來越重，企業對其應用效率要求越來越高。從不斷增長的銷售數據可以看出，市場對PLC 的需求是不斷擴大的。那么進入工業4.0時代后，如何改進PLC產品來應對日益高漲的信息化要求，滿足市場中日益凸顯的個性化需求，已經成為每一個PLC制造商必須考慮的問題。
北京ABB電氣傳動系統有限公司PLC& HMI產品管理主管盧飛在接受《中國電子報》記者采訪時表示，基于大量客戶反饋的需求以及兩化融合的趨勢，未來PLC產品需擁有更強的通信能力。畢竟越來越多的設備都開始集成通信接口，以前只需要采集簡單數字量模擬量的設備，未來都會通過通信進行連接，這需要PLC可以提供更加強大的通信能力。不僅要支持更多的連接數量，還需要更快的通信速度，更高效的通信機制。另外，PLC還將擁有更高性能的配置。此前，PLC的配置往往遠遠落后電腦、手機等民用產品的配置，而隨著自動化系統數據的大幅度增加，PLC需要大幅度升級配置來應對快速增長的系統數據，實現自動化和信息化的融合。
記者通過采訪了解到，目前已有PLC制造商將其內置原生的以太網技術，將以太網用作I/O網絡，在以太網上混合使用核心控制設備，從而提高易用性和運營效率。
盧飛告訴記者，隨著工廠變得更加智能化，PLC也需要更加重視和相關工業產品的兼容性。未來的用戶在選購自動化產品時候將更加關注產品之間的兼容性，更加傾向于選擇同一品牌的打包方案。因此目前很多主流廠商都在致力于擴大自己產品的覆蓋范圍，為客戶提供各種層次的打包方案。比如企業在PLC產品研發中非常重視傳動產品、伺服產品、機器人產品的兼容性，通過軟件平臺來實現PLC、HMI、傳動產品、運動控制產品和機器人等多個產品的組態和調試。
當然，PLC靈活性也還需要提高。畢竟，在工業4.0時代，大規模“私人定制”將成為常態，PLC需要更加靈活的產品配置。“隨著中國用戶對PLC的理解深入，越來越多的個性化需求應運而生。而目前多數PLC廠家還只能提供通用性產品，靈活性有待提高。”盧飛表示。
信息安全底層守護者
PLC在面市之前必須通過包含工業信息安全在內的嚴密系統測試。
在智能工廠里，制造業企業將工廠車間連接到企業網，開發大數據運作和分析潛力。這種做法使得企業收益頗豐，但也帶來了系統級的安全問題。作為工控層的核心元件，安全問題將主導PLC的技術發展。
“此前，多數自動化系統都是局域網，而未來更多的自動化系統會連接上層管理系統以及因特網，隨著網絡之間的融合，也帶來了信息安全的風險，而工業系統最重視的就是系統的穩定性。因此信息安全技術將成為PLC研發過程中考慮的重要課題。”盧飛告訴記者。
近年來，由于網絡技術的飛速發展和各類信息安全事故的頻繁發生，工業自動化和控制系統通信網絡中的信息安全受到越來越多的關注。IEC/TC65/WG10（工業過程測量、控制與自動化/網絡與系統信息安全工作組）與國際自動化協會ISA 99成立聯合工作組，共同制定了《工業過程測量、控制和自動化網絡與系統信息安全》（IEC62443）系列標準，為系統集成商、產品提供商等開展安全性評估工作提供指導。
西門子（中國）有限公司數字化工廠集團工廠自動化工業信息安全技術市場推廣經理王愛鵬告訴《中國電子報》記者，IEC62443標準提出的縱深防御理念對工控系統信息安全提出了一套完整的解決方案，同時對系統所需的安全等級、產品、服務、解決方案在設計初始就充分考慮了安全因素，在IEC62443標準體系指導下，工業領域涵蓋5個關鍵需求：開展工業安全風險評估，建設全面的信息安全管理；實現安全域的劃分與隔離，網絡接口遵從清晰的安全規范；部署集成安全措施的保護基于PC的控制系統；保護ICS（工業控制系統）控制級，防御安全攻擊；實現對ICS通信的可感知與可控制。需要強調的是，PLC的安全性是縱深防御理念的一部分，PLC制造商需要保證所有產品在面市發布之前都必須通過包含工業信息安全在內的嚴密系統測試。在產品規劃階段定義安全需求，并確保所有需求都得以實現，在系統測試中擴大安全測試工具的應用，在產品最后的測試階段，集成滲透測試及安全測試。在此過程中，制造商需要及時與相關的中國信息安全監管機構保持密切聯系，及時通報安全漏洞以及補丁、升級固件或替代解決方案的研制進展等情況。
據介紹，西門子于2011年成立了獨立的ProductCERT小組，重點關注西門子產品在生產過程中所面臨的網絡威脅、攻擊和各種系統漏洞，同時創建了SIMATIC信息安全實驗室，持續研究工業數據的安全性并將這些測試結果直接應用到后續的產品和軟件研發過程中。
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