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控制系統(tǒng)

以太網(wǎng)遇到控制器,ePAC引領(lǐng)行業(yè)革新

2025China.cn   2014年01月14日

  如果說控制器是自動化系統(tǒng)的大腦,那么全球能效管理專家施耐德電氣就是多年最富創(chuàng)新精神的頭腦架構(gòu)師,并始終走在自動化控制器技術(shù)發(fā)展的最前沿:1968年施耐德電氣推出世界上第一臺PLC——Modicon 084;隨后,首次將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集成到旗下昆騰產(chǎn)品中從而引領(lǐng)行業(yè)的潮流;2003年施耐德電氣推出第一款PAC產(chǎn)品;2007年推出全集成PLC M340,成為業(yè)界首次將存儲卡、USB、以太網(wǎng)通訊、串口通訊、現(xiàn)場總線通訊等眾多功能全部集成到一個精簡PLC中的廠商。近日,施耐德電氣研發(fā)的全球首款ePAC,即基于工業(yè)以太網(wǎng)的可編程自動化控制器——Modicon M580面世,為施耐德電氣在自動化控制器領(lǐng)域又增加一扛鼎之作。

  傳統(tǒng)PLC實現(xiàn)E網(wǎng)到底

  長期以來,施耐德電氣在PLC領(lǐng)域都保持著創(chuàng)新的DNA?!爱?dāng)然我們不是因為創(chuàng)新而創(chuàng)新,而是看到客戶的需求所在及洞察到行業(yè)的趨勢走向,希望以創(chuàng)新去引領(lǐng)行業(yè)趨勢,而不是被動地追隨?!笔┠偷码姎夤I(yè)事業(yè)部工廠自動化解決方案高級副總裁David Orgaz表示。ePAC的推出恰是對施耐德電氣創(chuàng)新節(jié)奏的最好印證。Modicon M580完全基于工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)連接和通訊,能夠使工廠的設(shè)計、實施以及運(yùn)行達(dá)到前所未有的靈活性、透明化和安全性。

  提到工業(yè)以太網(wǎng)大家并不陌生,2010年施耐德電氣就主推將以太網(wǎng)應(yīng)用于I/O層級替換現(xiàn)場總線解決方案,以解決現(xiàn)場總線方案I/O在信息量增大情況下不能滿足系統(tǒng)需求的難題。隨著工業(yè)以太網(wǎng)解決方案成為自動化領(lǐng)域的主流,“當(dāng)系統(tǒng)的上層和下層都采用以太網(wǎng)解決方案之后,PLC本身又成為新的瓶頸。”

  Modicon M580的核心優(yōu)勢在于通過最先進(jìn)的ARM架構(gòu)微處理器將標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)嵌入自動化控制器,并且將它應(yīng)用到現(xiàn)場總線、控制總線和內(nèi)部的背板總線等所有的通訊中,以及配電、低壓電路板、能源管理等設(shè)備和模塊,從而形成一個完整的、真正意義上的開放網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)無縫的連接和通訊的優(yōu)化。

  數(shù)據(jù)的透明傳輸為什么如此重要?因為無論是提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)節(jié)能,還是掌握設(shè)備管理的運(yùn)轉(zhuǎn)信息,本質(zhì)上都需要數(shù)據(jù)的支持。只有獲取到現(xiàn)場的所有信息并進(jìn)行整合,將產(chǎn)能信息,與能源消耗的信息放在一起綜合比較、運(yùn)算、優(yōu)化,之后才可能實現(xiàn)大家所期望的節(jié)能增效。M580最大的創(chuàng)新點正是這臺PLC從上到下可以做到完全的透明,實現(xiàn)無縫通訊,在此基礎(chǔ)上節(jié)能增效等理念變得更為簡單。

  強(qiáng)固網(wǎng)絡(luò)安全為系統(tǒng)護(hù)航

  一旦提到通訊能力強(qiáng)和透明性,隨之而來就不得不提安全性。David Orgaz自信的表示,Modicon M580產(chǎn)品是施耐德電氣有史以來在網(wǎng)絡(luò)安全方面投入最多,安全性做好的一款產(chǎn)品。

  Modicon M580符合《工業(yè)過程測量、控制和自動化網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)信息安全》標(biāo)準(zhǔn)(IEC 62443 / ISA 99),并通過了Achilles level2 網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證。Achilles認(rèn)證是工業(yè)自動化安全領(lǐng)域最權(quán)威的國際認(rèn)證,旨在評估自動化控制器的整體安全性。M580通過Achilles二級網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證就表示該控制器產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)能力能為可以最大限度減少病毒攻擊事件的發(fā)生,為客戶提升工業(yè)系統(tǒng)信息安全的迫切需要提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

  每臺Modicon M580為每個應(yīng)用提供加密的登錄名和密碼保護(hù),可以禁用不必要的服務(wù),并能通過檢查來驗證控制器的編程工具、固件以及系統(tǒng)本身的運(yùn)行是否安全。其超強(qiáng)性能的ARM雙核處理器除了提供極高的計算能力和連接性,還使得控制器具有安全功能,提高抵御病毒攻擊的能力。

  工業(yè)信息安全性能已經(jīng)成為施耐德電氣最新PLC產(chǎn)品的基本性能之一。施耐德電氣莫迪康昆騰PLC產(chǎn)品率先通過中國兩家權(quán)威測評機(jī)構(gòu):國家信息技術(shù)安全研究中心和中國電力科學(xué)研究院的雙重信息技術(shù)產(chǎn)品安全性檢測,成為首家也是目前唯一通過并獲得此類檢測認(rèn)可的PLC產(chǎn)品系列。

  在系統(tǒng)架構(gòu)方面,施耐德電氣PlantStruxture?架構(gòu)下的縱深防御安全解決方案,包括設(shè)備級、系統(tǒng)級和管理級三級縱深防護(hù)體系,涉及安全計劃、網(wǎng)絡(luò)分隔、邊界保護(hù)、網(wǎng)段分離、設(shè)備加固以及監(jiān)視和更新6大安全防御步驟。其中,設(shè)備級防護(hù)是施耐德電氣深度防御安全解決方案的核心和基礎(chǔ),其側(cè)重于提升每個設(shè)備的信息安全能力。而系統(tǒng)級防護(hù)在于設(shè)計安全的控制系統(tǒng)架構(gòu),以增強(qiáng)控制系統(tǒng)的整體信息安全功能。管理級防護(hù)則用以規(guī)范管理、完善安全策略,增強(qiáng)控制系統(tǒng)的信息安全功能?!爱?dāng)然,安全意識單薄,安全制度的缺失是信息安全的更深層問題,很多事故都是由于人員操作失誤或‘帶病上崗’而造成的?!?David Orgaz希望施耐德電氣結(jié)合在工業(yè)信息安全領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗,幫助客戶打造更實用、更有效的方案。

  無縫升級加速應(yīng)用

  David Orgaz認(rèn)為,對于施耐德電氣來說單純探討創(chuàng)新其實相對容易,現(xiàn)在的問題是很多客戶已經(jīng)安裝了大量的設(shè)備,如何將已有設(shè)備無縫接入到新的系統(tǒng)中更為重要。施耐德電氣在M580研發(fā)過程中就考慮到了這種情況,M580和成熟的Modicon X80、Modicon Premium平臺完全相容,客戶不用在布線、軟件開發(fā)以及人員培訓(xùn)上額外投資,只要微調(diào)即可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)到M580簡單、快速升級。比如從Modicon Premium升級到M580,客戶需要再投入的成本非常低,他可以保留原有的所有I/O站和配線,只需要把原來的CPU站換為M580的CPU站連到原來的I/O系統(tǒng)里面,導(dǎo)出原有的程序,借助施耐德電氣提供的工具將新版的程序?qū)胫匦律晌募⑾螺d到M580設(shè)備中,系統(tǒng)即可使用?!蔽覀兛梢蕴峁┙鉀Q方案,技術(shù)支持,或由團(tuán)隊提供服務(wù)等幾種選擇?!?/FONT>

  眾所周知,昆騰是施耐德電氣PlantStruxure?協(xié)同自動化控制系統(tǒng)的核心,如今新推出的Modicon M580也成為PlantStruxure?可選擇使用的一款自動化控制器,成為其重要組成部分。David Orgaz告訴記者,工廠的核心控制通常分為PLC/SCADA或DCS方案,兩者之間是互相替換的關(guān)系,協(xié)同性比較差。而M580是從PLC/SCADA和DCS基礎(chǔ)上延續(xù)而來,消除了兩者之間共存的問題與通訊瓶頸。PlantStruxure?結(jié)合M580 共同使用,將過程管理和能源管理融合到同一個系統(tǒng)中,用戶可以管理流程、儀器儀表,實時了解能源數(shù)據(jù),提高工廠的運(yùn)營效率,同時減少能耗。這種簡便、高效的過程控制和能源管理解決方案,擴(kuò)大了過程行業(yè)終端用戶的選擇。

  作為一個通用型產(chǎn)品,M580架構(gòu)帶來的數(shù)據(jù)透明性和節(jié)能增效能使眾多行業(yè)受益,此外M580針對細(xì)分行業(yè)的特定需求,也將行業(yè)Knowhow及各個國家客戶的聲音考慮在產(chǎn)品設(shè)計中。例如,面對食品飲料行業(yè),M580加強(qiáng)了稱重和計量功能,稱重信息可以通過以太網(wǎng)直接傳遞到上位系統(tǒng)。此外,食品飲料行業(yè)工藝比較復(fù)雜,流程切換較多,M580的在線更改配置功能可以很好的解決這一難題。電力行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)注度最高,M580經(jīng)過認(rèn)證的信息安全防護(hù)功能,能很好的滿足電力行業(yè)用戶的應(yīng)用需求。

  在市場定位上,Modicon M580的重點不在于傳統(tǒng)的鋼鐵、冶金等大型投資型市場,而是主要面向供水和水處理、油氣、金屬和采礦、食品和飲料等消費型市場,這也是未來PAC廠商爭奪的重要領(lǐng)域。當(dāng)然,從中型PLC基礎(chǔ)上延伸而來的M580不是一個孤立的產(chǎn)品,它只是Mx80系列的排頭兵,據(jù)悉,包括安全PLC在內(nèi)的產(chǎn)品系列未來將陸續(xù)發(fā)布,揭幕自動化控制的全新時代。

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