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42 AUTOMATION PANORAMA 2016.7 控制系统 凭借贝加莱的控制系统互联互通 贝加莱工业自动化（中国）有限公司的控制系统产品主要 包括PLC（或称为PCC，可编程计算机控制器）和DCS两大类产 品，分别应用在装备制造和过程控制两大领域。装备制造应用 的行业较广，包括塑料、包装、印刷、纺织、新能源、机器人、 CNC机床和半导体及电子等行业。DCS多应用于石油、电力、铁 路交通、楼宇和工厂自动化等领域。 保持优势 增长稳定 据了解，贝加莱在2016年销售额保持稳定增长，贝加莱工 业自动化（中国）有限公司产品经理周靖谈道：“近几年，贝加 莱除了在传统的OEM行业继续保持稳定增长，在工厂自动化领 域也大有斩获。伴随着工业4.0、中国制造2025在中国 的热潮，我们在过去几年完成了多个智慧工厂项目，包括：欧司 朗佛山工厂、富士康郑州工厂、农夫山泉杭州工厂等。贝加莱的 APROL系统在这些项目中，充分体现了稳定性高、可扩展性强、 功能丰富的优势。” 提到贝加莱的控制系统，首先想到的就是X20系列，该系列 在行业中有其独有的特色，同时也诠释了贝加莱控制系统产品的 特点及优势。 首先，编程开发平台Automation Studio保证了不同性能、 不同型号的控制器都可在统一的平台下进行开发；结构化、模 块化的编程、软件版本管理等为软件复用和项目移植和迭代提 供了便利；高级编程语言的使用及与MATLAB Simulink之间的 接口让负载的算法能在PLC控制器上轻松实现。使用贝加莱提 供的以及客户自定义的功能库，可以实现传统PLC无法完成的 复杂应用。 其次，贝加莱X20系列控制器中运行的Automation Runtime系 统，提供了分时多任务的结构，能将CPU资源精确分配到每一个 任务，保证了任务执行的实时性和快速性；良好的开放性意味着 客户可以在贝加莱的控制器上开发文件储存、数据管理和数据库 连接、操作各种通讯接口，以便与其他智能传感器和设备互联互 通等。 周靖补充说：“贝加莱的控制系统产品线十分丰富，从集成 I/O的紧凑型CPU到使用英特尔酷睿i7的控制器，不同的产品可 以满足用户对不同层次设备的需求。而性能强大的处理器及远超 传统PLC的内存和存储器的使用，保证了复杂的应用也能在PLC 控制器上顺畅运行。” 通讯能力 重要考量 周靖认为，通讯能力已是目前智能制造大环境下对控制系统 的一个重要考量标准。据他介绍，贝加莱的控制系统支持几乎市 场上流行的所有工业现场总线接口；并且由于编程平台的开放和 灵活性，可以基于串口、USB、以太网或者CAN接口，针对一些 设备制造商自定义协议的规约进行协议栈的开发。另外，FDT/ DTM的使用很大程度上简化了以往和第三方设备通讯的繁琐程 度，减少了调试和维护的时间。而对OPU-UA的支持，意味着贝 加莱控制器可以很方便地在以此为基础的工业网络中与其他设备 进行数据交互。 近几年，控制系统通讯能力的增强也带来了信息安全方面的 本刊记者/顾硕 贝加莱工业自动化（中国）有限公司产品经理 周靖 Focus 聚 焦 43 2016.7 AUTOMATION PANORAMA 威胁。过去，设备几乎都是单机运行，即便是联网也仅是在一个 局部的范围内通过SCADA软件进行数据的采集，控制系统相对 是一个比较安全的“黑盒子”。而如今随着智能制造对设备网络 通信能力的要求越来越高，控制器也越来越开放化，信息安全的 挑战不言而喻。周靖表示，贝加莱在信息安全方面提供了解决方 案。首先，PLC内存储的用户数据和文件都可以使用加密算法进 行存储；给予以太网的通讯都可以使用SSL/TLS加密；控制器上 运行的FTP服务器需要用户登录后才能访问；而OPC-UA本身就支 持加密通讯等等。其次，针对控制器的远程连接和维护，贝加莱 2016年推出了安全远程维护套件，使得控制系统的远程操作得到 安全连接的保护，而任何未经授权的连接都会被拒绝。从而能同 时确保控制器的开放性和安全性。 产品推荐 贝加莱控制系统产品口碑最好的一款是X20紧凑型CPU。 如今，尽管市场上有大量的产品可以选择，但是随着智能制 造时代的到来，对控制器的要求不再是传统的逻辑那么简 单，即使是小机器，也需要更为智能的设计，如远程的维护 能力、本地数据存储能力、时间苛刻的任务处理需求，而传 统上，这些强大的支持能力往往来自于大型的PLC或者基于 PC的控制器，这就使得在强大功能与中小机器对于成本的苛 刻之间难以平衡。贝加莱为这些新的机器设计了新的Compact 系列CPU，它解决了强大的功能与成本之间平衡的问题。新 的紧凑型CPU系列可以提供不同的性能和特性等级，每个系 统可以被配置为32内嵌数字量输入和模拟量通道，并采用X86 处理器，标配了POWERLINK、标准以太网、CAN、RS232和 USB多种接口。 丰富的网络互联组合 智能制造时代，设备更多趋向于互联的集成生产，因此， 对于每个设备的互联接口要求也较之过去更高，丰富的接口， 即使面对小机器而言，也可能会连接不同的第三方产品组成 特有的网络：CAN、RS232、标准以太网POWERLINK实时以 太网。灵活的接口槽可以支持其它如PROFINET、CANopen、 EtherNet/IP等主流基于以太网的总线接口。 由Compact CPU构成可以至少配置出多种网络的组合， 以与其它第三方设备、管理层的互联，虽然它很紧凑，但 是，同样可以实现Web Server、VNC Server的远程访问能 力，这些都是与标准的X20CPU 一致的能力，对于未来机器 而言，通过OPC UA与MES、ERP的互联也尤为重要，对于 Compact CPU而言，同样可嵌入OPC Server于其中，来实现管 理层的数据访问。 实时控制 最新的Compact CPU可以为机器提供1ms以内的任务处理 能力，即使对34个轴的CNC和机器人而言，Compact CPU也 可以胜任其控制需求。 reACTION-1s的任务周期 对于那些需要在s、10s级别的处理任务而言，需要非 常高的处理器来实现，但是，又往往仅仅12个点，这就使 得用户必须为了这些功能而支付昂贵的硬件成本，而Compact CPU的reACTION功能使得标准的CPU即可实现1s这一级别 的处理能力，而且与普通的PLC一样基于IEC61131-3来编程， 这得益于FPGA技术的成熟与不断下降的成本。 适应于机器控制的丰富I/O组合 机器更为智能意味着需要丰富的智能算法支持，而非简 单的逻辑控制，从Compact CPU的配置可以看到，它为机器配 置了额外的输入：4路高速计数，对于外接的编码器可以直接 采样，频率可达250kHz；4路PWM输出，可以提供200kHz； 2路模拟量和1路PT1000的温度采样。扩展同样方便，与标准 X20CPU一样，I/O直接可以扩展。