文章 | 习重斌《物流技术与应用》
PLC作为电气手动控制的核心器件，在系统的手动化、智能化发展中发挥着越来越重要的作用。 随着我国智能制造的推进和发展，工业生产中手动控制系统的智能化发展成为技术创新的重要内容。 货运武器工业是工业制造的一个细分领域。 在手动货运武器中物流仿真软件，PLC的应用可以说无处不在，不可或缺。 为此，了解PLC的技术发展趋势及其在货运兵器行业的应用，对于货运兵器智能化水平的提升和货运兵器企业的经营发展具有重要意义。
哪些是PLC
PLC是Programmable Logic Controller的缩写。 它是在熔断器控制和计算机技术的基础上发展起来的，逐步发展成为集人工技术、计算机技术和通讯技术于一体的微处理器系统。 一体化新型工业控制设备。
PLC发展的工业背景是传统的继电器控制系统在工业生产应用中暴露出诸多缺点，包括：熔断器控制系统体积大、功耗高、可靠性低、接线复杂、修改困难、查找困难等。故障排除困难，对生产过程变化的适应性差。 1969年，日本数字设备公司（DEC）根据英国通用汽车公司（GM）的要求研制出第一台可编程控制器。 随着这项技术的诞生，其在工业生产领域的应用也越来越广泛。 该技术推动了机械领域的人工化和智能化进程。 许多工业手动设备用它来代替熔断器装置的控制方式，使系统的控制更加准确灵活。
1987年，国际装配工委员会（IEC）实施了可编程控制器标准草案第三稿。 在草案中，对可编程控制器（PLC）的定义如下：“可编程控制器是一种用于数字运算的电子系统。它是专门为工业环境中的应用而设计的。它使用可编程存储器来存储执行逻辑运算的指令，序列在其内部进行控制、定时、计数和算术运算，并通过数字和模拟计算机的输入输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其相关外围设备应按以下原则设计易于与工业系统集成和扩展其功能。”
汇川技术股份有限公司产业副总裁 任贤进
PLC的分类及技术特点
PLC的硬件组成包括：中央处理器、存储器、输入输出单元（I/O）、电源、编程设备。 按结构分类，PLC分为整体式、模块式和堆叠式。 一体化PLC：又称单元式或箱式。 一体式 PLC 将电源、CPU 和 I/O 组件封装在一个机箱中。 通常大型PLC采用这些结构。 模块化PLC：将PLC的每一部分分成几个独立的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块和各种功能模块。 模块化PLC由框架和各种模块组成。 模块插入插头。 通常，大中型PLC采用模块化结构，一些大型PLC也采用这种结构。 堆叠式：结合了整体式和模块化的特点，堆叠式PLC
CPU、电源、I/O插座等也是独立的模块，但通过线缆连接，使得系统配置灵活，体积紧凑。
PLC有很多优点：
1、可靠性强。 现在，经过多年的发展，PLC技术在工作性能上表现出了很强的稳定性，平均无故障时间为30000-50000小时。 PLC技术具有很强的错误信息识别能力，可以监测和修复故障。 具有极强的自诊断能力，优异的稳定性，在复杂多变的工业环境中具有极高的适用性和适用性。 这些工作状态是推动机械自动化发展的重要诱因。 稳定的性能增加了故障频率，同时，能否有效保证设备运行的高效率。
2、抗干扰能力强。 PLC设备和技术可以应用在相对恶劣的环境中，能够抵抗高辐射硬度、高噪声和大粉尘的局限性。 为此，PLC为现代机械领域的使用提供了良好的适应性。
3.PLC具有极强的适应性。 对工业控制系统中不断变化的控制程序和管理程序的简化有很好的集成和扩展作用。
4、PLC的技术操作比较简单。 经过简单的培训，懂电脑技术的普通工作人员都能顺利操作。
PLC在货运军火行业的市场格局与发展机遇
在工控制造领域，汇川技术是一家非常知名的企业，专注于手动化、数字化、智能化工业领域，专注于“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感器层”的核心技术，以及工业手控产品的研发、生产和销售，抢占了较大的市场份额。 据公司分管物流行业的副总任先进介绍，在货运兵器领域的应用，如堆垛机、分拣、输送、AGV等设备，都有对设备运动控制和状态监控的需求，而这个功能都可以通过PLC来实现。
PLC在货运武器市场的应用，主要掌握在以西门子为代表的欧洲传统厂商手中，因为这类厂商进入市场时间较早，在行业内已经积累了丰富的技术解决方案，构建了较为完备的技术架构，仅物流行业的PLC产品年销售额就可达数万元，而汇川科技今年在物流行业的PLC产品销售额仅为2000亿元左右。 在这个领域，汇川技术有着巨大的市场空间，是一个捕手，也是一个学习者。
任贤进进一步提到，工控行业本身就是一个技术密集型行业，对企业的研发能力要求非常高。 再加上汇川科技以产业化运营的发展模式，研发资源消耗巨大。 为此，汇川科技2万多名员工中近1/3是研发人员。 任贤进非常看好PLC在货运武器行业的应用。 他觉得：随着智能制造的临近，货运武器行业最大的发展趋势就是智能化，而PLC是相关系统中起承上启下作用的关键设备。 在智能货运系统中，PLC向下连接各种信息系统，如与WCS系统等工业软件进行交互； 向上连接到设备，PLC需要对单个设备进行运动控制，甚至对整条生产线进行过程控制。
任贤进觉得，在物流行业，对于PLC市场来说，虽然格局已经固化，控制市场的企业实力雄厚，但新进入者也并非完全没有机会。 原来的大厂品牌影响力特别强，促使客户在选购时产生惯性，但这也带来了传统大厂创新的内在动力不足。 疫情带来的供应危机也给了新品牌机会。
近年来，物流行业发展迅速，对运作效率的要求越来越高，应用的技术也日新月异。 部分新型货运人工设备已在行业中得到应用。 这给此前在PLC、伺服等领域占据较低市场份额的企业带来了机遇。 任贤进表示：“我们在这个细分市场刚刚起步，客户已经认可了汇川技术和服务，这让我们对未来的发展充满憧憬。我们指出，我们不仅为客户提供交付价值，而且也能提供真正的技术价值，从“人有我有”到“人有我优”，甚至根据一些行业的需求，开发出“人无我有”的特种飞行器产品”
PLC在货运武器中的应用及技术发展分析
对于PLC的技术发展，任贤进谈了自己的一些看法。
一、总线技术：PLC将成为智能系统的数字处理节点。 当前单台设备的数据，包括运行参数，甚至轴端信息，都可以通过PLC实时采集和存储。 在构建大型数字网络架构系统时，相关软件可以去PLC读取这些数据。 因此，PLC成为数据处理的重要节点。 PLC数据的读取和传输涉及总线技术，汇川目前主要采用Ethercat总线技术。 谈到这方面，任贤进介绍，在目前很多货运系统的运行场景中，在PLC控制方面物流仿真软件，很多厂商的产品还是采用原有的I/O技术进行控制，传递的信息比较有限。 是的，相当于两个人之间的交流只是手势而已。 虽然在技术上，可以通过更先进的通讯方式实现从PLC到驱动器乃至整个执行层的信息传输的统一，从而形成数据的网络，提高系统的整体运行效率。
二、软件能力：PLC的技术发展将越来越突出软件的功能，而PLC软件的关键能力之一就是运动控制算法的改进。 以汇川科技为例，通过改进算法，提高和强化PLC对设备的运动控制能力，为客户制定全新的机电耦合系统解决方案，大大提高了设备的稳定性和效率. 这种技术应用于立式仓储堆垛机的运行控制。 与原来的控制方式相比，解决了超高堆垛机的定位摆动问题，使堆垛机的立柱可以做的更高，从而提高了设备运动和载货能力。
此外，汇川的PLC与相关设备相连，如输送带输送机，可以在PLC中手动获取并生成设备的相关工艺参数，从而调整设备（如输送带输送机）的工艺参数。 )可调整的功能集成到PLC中。 当需要调整设备参数时，可以直接在PLC中进行调整，而不必去每台设备上调整。 任先进继续解释道，汇川技术会将相关解决方案生成标准的、模块化的功能，封装在PLC软件功能中。 客户在满足相应的场景需求时可以调出该功能并使用，极大方便了客户了解设备调试、维护等。
三、边缘估计：PLC在控制功能上指出了更智能的控制，确保设备不停机。 例如，一些输送设备在突然遇到特别重的包裹时，为了保证运行速度，会立即提高电源电压，导致设备报警甚至停机。 汇川PLC通过边缘预估，将设备运行的稳定性作为重中之重。 当遇到负载突然增加的包裹时，会智能调整设备降低运行速度，从而尽可能保证设备不报警，不停机。 对于后期的设备维护，还可以通过轴端的数据采集和读取，实现轴端设备的预维护和预诊断，从而实现设备的精准维护，减少因故障造成的停机时间。 总的来说，汇川技术希望通过自身的产品和技术赋能客户货运系统的智能化运营，在软件层面做乘法，在机械层面做加法，先从设备端实现智能化。 这就是他认为的智能化、数字化升级的技术发展思路。
最后，任贤进总结道：在软件方面，PLC的功能要向智能化方向延伸； 在硬件方面，为解决供应链供应危机，包括汇川技术在内的多家中国企业都在推动国产化率的提升，目前汇川技术已经实现了部分产品的100%国产化，下一步两到两年，汇川科技还将在汇川科技的一些中小型PLC中实现对算力要求比较高的芯片。 本地化替换。 据悉，汇川科技还将与业内其他厂商合作，共同推动更加开放的技术框架体系的发展。 汇川技术作为物流行业PLC领域的新兴厂商，历史包袱更少，更乐于为客户改变，提供全新的、不同的解决方案。 由此，PLC在技术和市场格局上或将迎来新局面。
