當(dāng)前世界工控市場(chǎng)基本由西門(mén)子，羅克韋爾，三菱所壟斷大部分市場(chǎng)份額。并且這三家工業(yè)巨頭的產(chǎn)品特點(diǎn)，編程環(huán)境和操作風(fēng)格都大不相同。西門(mén)子和羅克韋爾都是獨(dú)自研發(fā)風(fēng)格各異，而包括三菱在內(nèi)的日系則在美系的基礎(chǔ)上融入了自己的創(chuàng)新元素也獨(dú)成一派。
而因?yàn)檫@三家公司都擁有著市場(chǎng)的主導(dǎo)權(quán)，所以對(duì)于一些如編程，使用，安全等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都是參考而不嚴(yán)格遵循，不刻意為其他產(chǎn)品兼容，這也使得應(yīng)用工程師在做系統(tǒng)集成和項(xiàng)目集成時(shí)會(huì)面臨各種產(chǎn)品的差異而頭疼不已。工程師要花大量的時(shí)間在不同產(chǎn)品的學(xué)習(xí)和適應(yīng)上，極大地制約了技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。
可以說(shuō)西門(mén)子，羅克韋爾，三菱就像蘋(píng)果的IOS系統(tǒng)一樣，他們擁有強(qiáng)大的技術(shù)，同時(shí)也能通過(guò)封閉的技術(shù)壁壘保護(hù)自己的市場(chǎng)，但卻從某種程度上制約了下游技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展。
在工業(yè)控制領(lǐng)域，面對(duì)西門(mén)子等領(lǐng)導(dǎo)者的強(qiáng)勢(shì)地位，其他列強(qiáng)也只能是你吃肉，我喝湯。他們或是因?yàn)橹鳡I(yíng)業(yè)務(wù)不是工業(yè)控制，無(wú)心擴(kuò)大投入。或是自身實(shí)力不足，有心無(wú)力。
在這樣的環(huán)境下，德國(guó)3S（Smart，Software，Solutions）公司研發(fā)出了一款與硬件和制造商無(wú)關(guān)的IEC61131-3的PLC開(kāi)發(fā)軟件——CoDeSys
1.支持多種PLC編程語(yǔ)言（IL,ST,LD,SFC,CFC,FBD）
2.支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線（EtherCAT，CANopen等）
3.支持多任務(wù)，強(qiáng)大的IO擴(kuò)展
4.除標(biāo)準(zhǔn)PLC功能外，還支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，插補(bǔ)，電子凸輪，CNC等運(yùn)動(dòng)控制功能，并額外提供如5軸聯(lián)動(dòng)，并聯(lián)機(jī)械手等動(dòng)控制功能集成庫(kù)。
正是由于CoDeSys有著如此強(qiáng)大的功能，嚴(yán)格遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并且其不依賴(lài)于任何硬件平臺(tái)的開(kāi)放性，能夠?yàn)楸姸郟LC，IPC廠家省去軟件研發(fā)時(shí)間。極大地縮短了廠家的研發(fā)時(shí)間和提高產(chǎn)品性能。而這些特點(diǎn)都和手機(jī)的安卓系統(tǒng)頗有相似之處，同時(shí)3S公司也因?yàn)槠鋸?qiáng)大的軟件開(kāi)發(fā)能力被譽(yù)為是工控界的“微軟”
目前施耐德，ABB,倍福，博世力士樂(lè)，歐姆龍，路斯特等國(guó)際知名廠商已經(jīng)在高端控制器上應(yīng)用了CoDeSys平臺(tái)。并在汽車(chē)制造，汽車(chē)電子，風(fēng)電，高端數(shù)控車(chē)床，船舶，海洋工程等高端應(yīng)用上得以一展身手。
對(duì)于自動(dòng)化廠商而言，CoDeSys能夠在最短的時(shí)間內(nèi)提升自身的軟實(shí)力，并在其平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，融入自己特色，如我們熟悉的倍福的TwinCAT，施耐德SoMachine等。
對(duì)于應(yīng)用工程師而言，標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)使得其能從繁雜的產(chǎn)品適應(yīng)學(xué)習(xí)中解放出來(lái)，使得應(yīng)用工程師能夠有更多的精力集中在項(xiàng)目的本身而非產(chǎn)品，釋放了工程師的創(chuàng)造活力。
隨著倍福，施耐德，ABB，歐姆龍等組成的第二陣營(yíng)憑借著CoDeSys平臺(tái)在中高端應(yīng)用市場(chǎng)占有了一席之地，CoDeSys也越來(lái)越得到了國(guó)內(nèi)廠家的重視并認(rèn)識(shí)到了合作共贏的重要性，國(guó)內(nèi)和利時(shí)，億維、匯川、步科等廠商也開(kāi)始基于CoDeSys平臺(tái)推出中大型PLC，以趕上工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025的政策東風(fēng)。
CoDeSys并不一定比西門(mén)子，羅克韋爾，三菱的開(kāi)發(fā)環(huán)境優(yōu)秀，但其開(kāi)放性和高兼容性以及標(biāo)準(zhǔn)性為第二第三陣營(yíng)廠商提供了一個(gè)開(kāi)源的“安卓”系統(tǒng)，使得這些廠商能夠快速提升自己的軟實(shí)力，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，CoDeSys所代表的“安卓”陣營(yíng)將會(huì)和西門(mén)子等所代表的"IOS"陣營(yíng)都會(huì)互相競(jìng)爭(zhēng)，互相發(fā)展。就像手機(jī)市場(chǎng)的安卓有IOS一樣，相愛(ài)相恨。
7月1日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出在重點(diǎn)領(lǐng)域推進(jìn)智能制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造新模式。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)，是“互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造”體系中的核心要素。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是由“智能機(jī)器”+“網(wǎng)絡(luò)”+“工業(yè)云平臺(tái)”構(gòu)成的“端管云”架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人、人與人之間的全面連接交互。這種互聯(lián)不是數(shù)據(jù)信息流的簡(jiǎn)單傳遞，而是融合了智能硬件、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)與知識(shí)發(fā)現(xiàn)等技術(shù)，使單一機(jī)器、部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能控制延伸至生產(chǎn)全過(guò)程，促進(jìn)了實(shí)現(xiàn)無(wú)人工干預(yù)條件下的機(jī)器自組織、自決策、自適應(yīng)生產(chǎn)，為智能制造的實(shí)現(xiàn)奠定了互聯(lián)基礎(chǔ)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使得生產(chǎn)可定義。傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)極大地依賴(lài)固定模具和固定生產(chǎn)線，能源、原材料、機(jī)器、設(shè)備組和其他生產(chǎn)設(shè)施均按照最大生產(chǎn)需求配置，在閑置生產(chǎn)時(shí)段易造成極大浪費(fèi)，生產(chǎn)過(guò)程中也無(wú)法靈活調(diào)整分配。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)條件下，機(jī)器和開(kāi)源硬件的智能控制由軟件完成，并通過(guò)互聯(lián)將智能控制鏈條延伸至生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，推動(dòng)生產(chǎn)流程向可通過(guò)軟件定義、管理和執(zhí)行的智能化方向轉(zhuǎn)變。比如，軟件可以計(jì)算生產(chǎn)需求，靈活調(diào)整原材料庫(kù)存；可以升級(jí)機(jī)器功能，加大其生產(chǎn)能力和適用范圍；可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能調(diào)配，按需配置其生產(chǎn)任務(wù)和工作負(fù)載，最終實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使得生產(chǎn)動(dòng)態(tài)可調(diào)整。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同只能在企業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門(mén)之間、不同車(chē)間之間實(shí)現(xiàn)小范圍協(xié)同。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突破了時(shí)空界限，集成了供應(yīng)鏈、客戶(hù)關(guān)系、制造執(zhí)行、企業(yè)資源等系統(tǒng)，為整個(gè)供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴搭建了信息共享平臺(tái)，將生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同擴(kuò)大到了全供應(yīng)鏈條甚至是跨供應(yīng)鏈條上，實(shí)現(xiàn)了全生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)勢(shì)資源、優(yōu)勢(shì)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化配置，實(shí)現(xiàn)了真正的社會(huì)化大協(xié)同生產(chǎn)。
當(dāng)前我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)拉開(kāi)帷幕，要集中力量突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)，結(jié)合重大科技專(zhuān)項(xiàng)等的實(shí)施，加快攻克工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)。感知層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的終端環(huán)節(jié)，既包括機(jī)器、設(shè)備組、生產(chǎn)線等各類(lèi)生產(chǎn)所需的智能終端信息采集技術(shù)，也包括RFID標(biāo)簽、傳感器、攝像頭、二維條碼、遙測(cè)遙感等感知終端信息采集技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸和處理的中樞環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)層包含工業(yè)異構(gòu)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)、工業(yè)裝備和產(chǎn)品的智商技術(shù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)的存取和利用技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)技術(shù)等。應(yīng)用層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐行業(yè)智慧應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)廣泛智能化的平臺(tái)環(huán)節(jié)，通過(guò)信息處理實(shí)現(xiàn)智能決策，提供完整解決方案，主要涉及具有控制屬性的嵌入式控制技術(shù)，以及具有交互屬性的各種軟硬件工具平臺(tái)。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)尚未成型，國(guó)際上也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品平臺(tái)的時(shí)候，需要通過(guò)試驗(yàn)床積極部署對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)研究、試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。鼓勵(lì)地方園區(qū)、制造企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)、電信運(yùn)營(yíng)商等合作，構(gòu)建面向智能生產(chǎn)線、智能車(chē)間、智能工廠的低時(shí)延、高可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)床。支持有條件的地區(qū)建設(shè)連接多地、多方參與、安全可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新提供驗(yàn)證服務(wù)。在重要的工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域開(kāi)展應(yīng)用示范，鼓勵(lì)龍頭企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)合作，開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)和應(yīng)用示范，探索行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新模式，形成一批具有行業(yè)特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合、系統(tǒng)的集成、設(shè)備的互聯(lián)互通以及安全性，亟須組織各方力量加快制定標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，確定標(biāo)準(zhǔn)框架。研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及各異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)互通的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與用戶(hù)之間、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)與企業(yè)之間數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)、物品編碼標(biāo)準(zhǔn)以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)規(guī)范。建立健全互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)管理等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。加快制定面向工業(yè)控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的信息與網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵(lì)企業(yè)參與標(biāo)準(zhǔn)制定工作，推動(dòng)形成跨行業(yè)跨領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)作機(jī)制，開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用試點(diǎn)示范。加快推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)、高精密傳感網(wǎng)等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)研制。
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