現(xiàn)代制造行業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)在自動化控制與工業(yè)大數(shù)據(jù)方面投入了大量的資源。PLC（可編程邏輯控制器）和工控機(jī)則作為自動化控制的重要手段，為制造企業(yè)帶來了巨大的生產(chǎn)效率提升。本文將圍繞PLC和工控機(jī)在現(xiàn)代制造行業(yè)中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)展開探討。
一、PLC和工控機(jī)在現(xiàn)代制造行業(yè)中有哪些應(yīng)用場景？
PLC和工控機(jī)在現(xiàn)代制造行業(yè)中廣泛應(yīng)用，主要包括以下方面：
1.生產(chǎn)線控制
自動化控制系統(tǒng)是整個生產(chǎn)線的主干和核心，PLC和工控機(jī)作為控制部件，實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的高效控制與監(jiān)控。此外，利用PLC和工控機(jī)，還可以實(shí)現(xiàn)自動化流水線的輸送控制、機(jī)器人控制、環(huán)境監(jiān)測等功能。
2.自動化化生產(chǎn)
PLC和工控機(jī)可以幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的自動化生產(chǎn)，從原料處理到成品制造，都可以實(shí)現(xiàn)全程自動化。例如，PLC和工控機(jī)可以用于精確計量，自動涂料、噴涂、包裝等。
3.數(shù)據(jù)采集與分析
PLC和工控機(jī)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和分析，幫助企業(yè)收集工業(yè)大數(shù)據(jù)，并進(jìn)行更高效地運(yùn)營管理與預(yù)測。通過網(wǎng)絡(luò)連接和云計算技術(shù)，企業(yè)可以在不同地點(diǎn)實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整控制。
4.安全監(jiān)測
PLC和工控機(jī)可作為安全監(jiān)測系統(tǒng)的主要零部件，通過實(shí)時監(jiān)測物流設(shè)備、重要設(shè)備儀表、員工人員等的狀態(tài)，及時預(yù)警并保障生產(chǎn)安全。
二、與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，PLC和工控機(jī)自動化控制的優(yōu)勢在哪里？
與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，PLC和工控機(jī)具備以下優(yōu)勢：
1.可編程性強(qiáng)
PLC和工控機(jī)采用可編程方式，可以根據(jù)需要對控制系統(tǒng)進(jìn)行編程和修改。相較于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，更加靈活方便，彌合了制造業(yè)的快速變化和產(chǎn)品需求的快速更新。
2.控制精度高
PLC和工控機(jī)可進(jìn)行精確的控制和高度檢測，自動化控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性更高，操作人員工作量減少，生產(chǎn)成本降低。
3.反應(yīng)速度快
PLC和工控機(jī)可以通過高速采集、處理數(shù)據(jù)，實(shí)時反饋控制結(jié)果，保證制造過程的一般性與實(shí)時性。相比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，PLC和工控機(jī)應(yīng)答速度更快，可實(shí)現(xiàn)毫秒級的響應(yīng)。
4.極大降低人工操作
PLC和工控機(jī)的自動化控制可以極大地降低人工操作，減少對誤操作、人肉漏檢等因素的影響，提高安全性和生產(chǎn)效率。
三、工業(yè)大數(shù)據(jù)在PLC和工控機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用如何彌補(bǔ)現(xiàn)有系統(tǒng)的短板？
大數(shù)據(jù)時代的到來，較好地支持工業(yè)大數(shù)據(jù)的決策分析是工業(yè)自動化控制的一大瓶頸。從系統(tǒng)有幫助、智能化程度上考慮，PLC和工控機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理與控制系統(tǒng)存在的諸多問題。
1.對工業(yè)大數(shù)據(jù)的存儲、計算、分析的能力較差，不支持靈活的數(shù)據(jù)分析。
2.對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全的保障力還未實(shí)現(xiàn)真正的端到端防御。
工業(yè)大數(shù)據(jù)可以搜集、儲存、分析企業(yè)生產(chǎn)過程中的大量數(shù)據(jù)，為認(rèn)知和解決一系列生產(chǎn)過程問題提供幫助。若完成工業(yè)大數(shù)據(jù)與PLC和工控機(jī)的集成，則可以實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的目的：
1.工業(yè)大數(shù)據(jù)可以將PLC和工控機(jī)的信息匯總，并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程中異常情況的分析與預(yù)測。
2.工業(yè)大數(shù)據(jù)分析幫助PLC和工控機(jī)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對PLC和工控機(jī)的故障進(jìn)行分析、處理。
四、在現(xiàn)代制造行業(yè)中，PLC和工控機(jī)的局限性和缺點(diǎn)是什么？
雖然PLC和工控機(jī)在現(xiàn)代制造行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但其依然存在一些副作用和缺陷：
1.信息安全問題
PLC和工控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全被中外黑客頻頻感染，極大地威脅了深入的自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.軟件開發(fā)周期和成本較高
PLC和工控機(jī)的軟件開發(fā)較為復(fù)雜，開發(fā)周期長，開發(fā)成本也相對較高。
3.硬件系統(tǒng)的脆弱性
PLC和工控機(jī)主要數(shù)據(jù)硬件集中在機(jī)箱內(nèi)部，一旦發(fā)生故障，也容易影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
五、未來，PLC和工控機(jī)如何適應(yīng)自動化控制和工業(yè)大數(shù)據(jù)時代的需要？
科技的不斷推進(jìn)，PLC和工控機(jī)在未來的自動化控制與工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面有很多可發(fā)展的空間：
1.智能化方向
PLC和工控機(jī)可以通過人工智能技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，提高自動化控制和處理的智能水平和自適應(yīng)性，提高生產(chǎn)效率和自動化控制的可靠性。
2.壓縮和簡化硬件結(jié)構(gòu)
PLC和工控機(jī)的硬件技術(shù)可集成到其他硬件體系中，如單片機(jī)、傳感器中，實(shí)現(xiàn)控制與信息采集功能，降低成本，為大量企業(yè)帶來快速交互、快速更新、快速部署等便利。
總之，PLC和工控機(jī)在現(xiàn)代制造業(yè)中具有非常重要的地位和作用。利用PLC和工控機(jī)的自動化控制技術(shù)，可以有效地提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)，降低人工成本，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。在未來，PLC和工控機(jī)的發(fā)展趨勢將是智能化、集成化、安全化等方向，這將會有助于更好地適應(yīng)自動化控制和工業(yè)大數(shù)據(jù)時代的需要，更好地服務(wù)于制造業(yè)。
