基于工业4.0背景下的工业智能制造（在工业4.0智能工厂的解决方案）

随着工业自动化的快速发展，PLC（可编程逻辑控制器）已成为制造工厂的重要组成部分。 PLC是一种用于工业和商业应用的数字计算机，通常连接到多个输入设备并根据预定义的程序执行操作。 PLC 被视为传统硬连线继电器逻辑的先进、可靠替代品，因为它们可以根据应用要求进行编程或重新编程，动态适应工厂条件的变化，而无需更换电线。在这篇博文中，我们将讨论PLC 在工业4.0 进一步发展中所扮演的角色，以及可以帮助制造商更好地在工厂中部署PLC 的互连解决方案。

虽然PC 和智能手机也可以处理多个程序，但PLC 旨在执行一组任务或预定义任务。与普通计算机一样，PLC也有处理器、总线、I/O模块、编程单元和存储器。处理器是设备的心脏，在处理输入后调节程序，然后将命令发送到输出设备。它们执行的功能包括逻辑运算、算术运算、计算机接口等。总线是到PLC的通信路径。总线以二进制形式将数据传输到控制器。如上所述，PLC按照编程逻辑执行工作。编写的程序与数据一起存储在内存中。 I/O模块包括将PLC连接到其他应用程序的所有接口，以及传感器等输入单元和电磁阀、电机等输出单元。

从模块化到集成化，市场上有多种类型的PLC。一般来说，它们被设计为在极端条件下运行，可以承受高温、振动、湿度等。这些易于编程的设备在控制器内具有输入和输出接口。 PLC 提供了一种经济高效的解决方案来控制复杂系统。此外，PLC还具有较高的灵活性和可重用性，可以通过改变程序来支持多种应用。

工业4.0时代的PLC

PLC 设计用于控制工厂中的机械设备，例如机器人或伺服电机。它们是可编程计算机，安装在方形机柜中，可以承受极端的温度和湿度。由于其模块化结构，这些设备的多个单元可以堆叠起来，以在需要时执行更复杂的控制。它们可以轻松运行代码，接受来自传感器设备的输入，并将决策输出到警报、显示器或打印机。这些代码通过输入或时钟实现循环和触发。

在工业4.0 之前，PLC 用于控制一组机器。进入工业4.0时代后，多台PLC可以分布在工厂的多个地点。每个机器人或伺服电机都有自己的控制器，它们现在必须相互通信并与云通信，通过工厂Wi-Fi 进行身份验证以确保安全，并响应客户订单。灵活性、速度、可靠性和紧凑性在这里不再是可选的。

那么，连接的控制器如何才能灵活、快速、可靠且紧凑呢？它们可以配备具有多个内核的MPU（处理器），可以执行相同的程序来比较和捕获任何危及安全的错误。另外值得注意的是，采用信号处理技术的MPU不能再承担计算密集型任务，而只能将执行通用程序的任务留给主寄存器。

安费诺PLC 支持解决方案

PLC 在工业4.0 中发挥着至关重要的作用，这就是许多工厂设计人员被要求部署PLC 的原因。但如何将PLC集成到工厂自动化系统中呢？安费诺为此提供了许多集成选项。

我们先来看看PLC的组成部分。 PLC通常由CPU模块、接口模块、通讯模块、电源模块和机架组成。

CPU模块

CPU模块被认为是PLC的大脑。他们运行梯形逻辑程序来自动化工厂流程。 CPU 模块有内部和外部连接器。 Ampheno Millipacs 直角和R/A 插座是将CPU 模块连接到PLC 机架及其旁边的输入模块的背板连接器。同时，CPU模块还包含一个Minitek板对板2.00mm连接器。 CPU模块的输入/输出连接器还包括D-Sub和RJ45连接器。

接口和通讯模块

接口和通信模块还具有D-Sub 连接器，用于连接到D-Sub 标准板安装接口。这有利于模块与控制柜中的其他组件（例如伺服驱动控制器和继电器）之间的通信。 Amanol 的SAS PCIe 和DDR4 等连接器支持数据传输单元以及与网络中其他系统的通信，BergStak 0.80mm/0.50mm 等夹层连接器通过插卡连接到PLC 内的主板。

PLC机架

PLC 机架包含一系列Millipacs 直角连接器，用于将CPU、通信和电源模块等每个模块连接到机架。 PLC机架作为PLC的通讯和同步中心。此外，PLC 机架中还提供Minitek MicroSpeed、Minitek Pwr 和Minitek 1.25mm、USB 连接器和模块化插孔(RJ45)。

结论

为了跟上工业自动化的快速发展，PLC已成为制造工厂不可或缺的一部分。 PLC 是一种功能强大的可编程和可重新编程模块，可用于要求苛刻的工业和商业应用中，以取代硬连线继电器逻辑。与计算机一样，PLC 包含许多需要在机架外壳内互连的组件。 Amphen Communications Solutions 提供广泛的互连解决方案，帮助设计人员将更具成本效益的PLC 解决方案集成到工厂中，使PLC 能够继续推动工业4.0 向前发展。

审稿编辑：郭婷