PLC与PC-based控制及其在包装行业应用的差异
plc与pc-based控制及其在包装行业应用的差异
长期以来，plc始终活跃于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化应用的需求。
随着pc及因特网时代的到来，工业pc或pc-based控制器由于可以完全融入到网络时代的信息系统中，具有网络系统的基本特性，即具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才基础等优势，因此pc-based控制器一经出现就具有很强的生命力，发展极为迅猛。有观点说，pc-based控制器将取代传统plc，当然首先必须解决可靠性及编程问题。近几年来，这些问题已基本得到解决，pc-based控制器从外观到可靠性也都开始可以与plc相近。在编程方面，由于iec61131-3编程语言标准的推出和广泛采用，为pc-based控制器的高速发展铺平了道路。这样，pc-based控制器不仅具有pc的优势，也具有传统plc的优势。它可无缝地融合到网络时代的信息系统中。
那么，pc-based一定会取代plc吗？二者应用于包装生产线时，它们各自发挥着何种不同的作用？让我们听听来自三位专家的看法。
贝加莱工业自动化公司行业销售经理 董继鑫
在自动控制领域，plc技术和pc-based技术是当前比较具有代表性的控制技术，两者的技术起源和发展有较大的差异。
plc（programmable logic controller）产生于上世纪70年代初。最早的plc是以替换继电器系统的角色出现，其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。plc一经出现，就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力，成为自动控制领域的“明星”。
pc-based是一种基于pc技术的控制系统。最早的pc-based控制系统是以工控机为核心，通过扩展带pci接口的专用板卡组成。pc-based借助于it技术的发展，在运算、存储、组网和软件开放性方面具有优势。
从以上的阐述可知，plc和pc-based两者在技术特点上存在明显区别。plc具有体积小、功耗低、抗干扰能力强；具有很高的可靠性，其平均无故障率时间间隔（mtbf）可达50万、甚至100万个小时；具有简单直观的编程模式（如梯形图）；具有内部实时时钟。而pc-based具有大运算能力；具有开放标准的系统平台和pci接口；精美且低成本的显示技术；丰富的组网能力。但系统的可靠性略差，如性能较好的ipc的平均无故障时间间隔约5万小时。此外，pc-based虽然具有很强的cpu，但其多任务操作系统是非实时的，所以程序的循环周期反而没有高性能的plc快。
这些差异决定了plc和pc-based两者在包装机械上发挥不同的作用。plc通常处于设备底层，为设备提供可靠的、实时的控制，包括io和motion方面的控制。而pc-based通常处于设备的操作层，用于数据的采集、存储和人机界面显示等。就目前国内的包装机械的发展水平来说，与国际领导厂商相比还存在较大差距，拥有高度自动化和大型化的成套包装机械设计、生产能力的厂商不多。控制简单、自动化程度较低的单机设备占绝对主流，所以基本都采用plc作为控制器。
随着中国包装技术的飞速发展，未来包装设备的控制器应该能够融合plc和pc-base两者的技术优势。事实上现代控制技术发展的确呈现出这种趋势，如贝加莱公司的b&r 2005系列pcc控制器就是这种发展趋势的杰出代表。这种融合了plc和pc-based的控制器，其技术优势是非常明显的，势必成为未来包装机械自动化的主流控制器。
北京和利时系统工程股份有限公司事业部总经理 徐昌荣
尽管plc和pc-based均可用于包装设备自动化，但二者的侧重点有所不同。plc更适合于设备控制，而pc-based更多地用于设备运行状态的监视。相对于pc-based而言，plc具有配置灵活、体积小、适应恶劣环境、抗干扰性强、可靠性高等优点，但在软件功能及系统开放性等方面比pc-based稍差。当然，随着计算机技术和控制技术的不断发展，plc和pc-based都在吸收对方的优点，以适应更多的应用现场。就我所了解的情况而言，plc在包装设备中的应用远远多于pc-based在包装设备中的应用。
凭借十几年工业控制产品的开发经验和雄厚的技术积累，和利时公司研制出新一代小型一体化plc产品hollias-lec g3。该产品已在各类包装设备中成功应用，应用案例包括dxd自动包装机、挂面包装机等。应用g3 plc控制的dxd全自动包装机集送料、制袋、填充、封切等包装工序于一体，具有电眼跟踪、plc控制、无级变速纠偏等功能，计量精确，符合行业标准，具有性能稳定、操作方便、运行效率高等优点。
随着包装设备自动化需求的不断增多，越来越多的包装设备厂商考虑在其设备中配备先进的自动化产品，以提高产品的技术含量，提升市场竞争力。个人认为，在通用设备中，用户更倾向于采用plc加hmi的方式对包装设备进行控制。在部分具有特殊需求的设备中，一部分用户也可能会采用pc-based作为自动化解决方案，或者用plc加pc-based的解决方案。总之，就产品的可靠性、稳定性、灵活性、性价比等方面考虑，plc在包装设备自动化领域比pc-based具有更广阔的应用前景。
西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团oem 管理部灌装与包装行业业务发展经理 张春林
plc又叫做可编程控制器。从传统意义上讲，它主要应用在逻辑控制，顺序控制及时序控制等相对比较简单的工业控制场合。它具有体积小，编程简单实用，安装方便灵活等优点。缺点是处理速度慢、扩展不够灵活，各个厂商的编程语言不同等。
随着pc-based的工业计算机（简称工业pc，与普通的计算机相比，它具有防尘、防振、抗电磁、耐高低温等优点）的发展，以工业pc、i/o及监控装置、控制网络组成的pc-based的自动化系统逐渐成为工业自动化的另一种实现方式。pc-based自动化系统源于pc，可完全融入到网络时代的信息系统中，具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才和应用基础等优势。
对于一般的包装设备，如袋成型/填充/封口机、饮料灌装机等等，主要用到的是逻辑，顺序及时序等控制。西门子公司的s7-200和s7-300系列plc广泛地应用于这一类包装机。
如某个场合不仅要有逻辑、顺序及时序等控制，还要有强大的计算、数据处理和过程控制，plc则很难胜任。如一条可生产上百种产品的食品加工和包装生产线，需要大量的配方存贮与调用。普通的plc受内存的影响，很难完成此任务。在类似这种场合，siemens基于pc的工业自动化控制系统winac是非常合适的产品。通过适当的二次开发，还可实现设备运行状态动态显示；电气参数、工艺参数、实时显示；实时曲线显示、历史曲线显示、大型动态标准数据库，提供年报表、月报表、日报表和随机打印报表的功能。
当前基于plc的控制系统仍占主导地位，这和包装机械的整体水平有关。目前国内包装机械的状况是单机的自动化应用多，整条包装线联网的少，全厂或全公司联网控制的更少。随着经济的发展，mes和erp的普及，pc-based控制系统会越来越多地被采用。
plc目前较多地应用于工业控制，因为它有较高的稳定性和可靠性。兼有plc和pc的优势，在网络化和信息时代，它更符合时代的潮流。这样看来，在工业控制和信息管理要求日益提高的情况下，plc确实将逐渐失去部分市场；但我们还应看到，plc生产商早已经开始利用it业的一些最新的软硬件成果不断完善和扩充plc的功能。plc上现场总线、通讯和网络接口的出现，使得一个个plc不再是孤立的。plc将继续向开放式控制系统方向发展，使现代意义上的plc具有新的内涵。实际应用中常常是plc和ipc结合在一起，plc在下位，ipc在上位。从技术上看，plc在逐渐采用一些it技术，ipc也在向plc的某些特性靠拢。plc和pc-based控制系统将呈现融合和竞争并存的状况
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长期以来，plc始终活跃于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化应用的需求。
随着pc及因特网时代的到来，工业pc或pc-based控制器由于可以完全融入到网络时代的信息系统中，具有网络系统的基本特性，即具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才基础等优势，因此pc-based控制器一经出现就具有很强的生命力，发展极为迅猛。有观点说，pc-based控制器将取代传统plc，当然首先必须解决可靠性及编程问题。近几年来，这些问题已基本得到解决，pc-based控制器从外观到可靠性也都开始可以与plc相近。在编程方面，由于iec61131-3编程语言标准的推出和广泛采用，为pc-based控制器的高速发展铺平了道路。这样，pc-based控制器不仅具有pc的优势，也具有传统plc的优势。它可无缝地融合到网络时代的信息系统中。
那么，pc-based一定会取代plc吗？二者应用于包装生产线时，它们各自发挥着何种不同的作用？让我们听听来自三位专家的看法。
贝加莱工业自动化公司行业销售经理 董继鑫
在自动控制领域，plc技术和pc-based技术是当前比较具有代表性的控制技术，两者的技术起源和发展有较大的差异。
plc（programmable logic controller）产生于上世纪70年代初。最早的plc是以替换继电器系统的角色出现，其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。plc一经出现，就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力，成为自动控制领域的“明星”。
pc-based是一种基于pc技术的控制系统。最早的pc-based控制系统是以工控机为核心，通过扩展带pci接口的专用板卡组成。pc-based借助于it技术的发展，在运算、存储、组网和软件开放性方面具有优势。
从以上的阐述可知，plc和pc-based两者在技术特点上存在明显区别。plc具有体积小、功耗低、抗干扰能力强；具有很高的可靠性，其平均无故障率时间间隔（mtbf）可达50万、甚至100万个小时；具有简单直观的编程模式（如梯形图）；具有内部实时时钟。而pc-based具有大运算能力；具有开放标准的系统平台和pci接口；精美且低成本的显示技术；丰富的组网能力。但系统的可靠性略差，如性能较好的ipc的平均无故障时间间隔约5万小时。此外，pc-based虽然具有很强的cpu，但其多任务操作系统是非实时的，所以程序的循环周期反而没有高性能的plc快。
这些差异决定了plc和pc-based两者在包装机械上发挥不同的作用。plc通常处于设备底层，为设备提供可靠的、实时的控制，包括io和motion方面的控制。而pc-based通常处于设备的操作层，用于数据的采集、存储和人机界面显示等。就目前国内的包装机械的发展水平来说，与国际领导厂商相比还存在较大差距，拥有高度自动化和大型化的成套包装机械设计、生产能力的厂商不多。控制简单、自动化程度较低的单机设备占绝对主流，所以基本都采用plc作为控制器。
随着中国包装技术的飞速发展，未来包装设备的控制器应该能够融合plc和pc-base两者的技术优势。事实上现代控制技术发展的确呈现出这种趋势，如贝加莱公司的b&r 2005系列pcc控制器就是这种发展趋势的杰出代表。这种融合了plc和pc-based的控制器，其技术优势是非常明显的，势必成为未来包装机械自动化的主流控制器。
北京和利时系统工程股份有限公司事业部总经理 徐昌荣
尽管plc和pc-based均可用于包装设备自动化，但二者的侧重点有所不同。plc更适合于设备控制，而pc-based更多地用于设备运行状态的监视。相对于pc-based而言，plc具有配置灵活、体积小、适应恶劣环境、抗干扰性强、可靠性高等优点，但在软件功能及系统开放性等方面比pc-based稍差。当然，随着计算机技术和控制技术的不断发展，plc和pc-based都在吸收对方的优点，以适应更多的应用现场。就我所了解的情况而言，plc在包装设备中的应用远远多于pc-based在包装设备中的应用。
凭借十几年工业控制产品的开发经验和雄厚的技术积累，和利时公司研制出新一代小型一体化plc产品hollias-lec g3。该产品已在各类包装设备中成功应用，应用案例包括dxd自动包装机、挂面包装机等。应用g3 plc控制的dxd全自动包装机集送料、制袋、填充、封切等包装工序于一体，具有电眼跟踪、plc控制、无级变速纠偏等功能，计量精确，符合行业标准，具有性能稳定、操作方便、运行效率高等优点。
随着包装设备自动化需求的不断增多，越来越多的包装设备厂商考虑在其设备中配备先进的自动化产品，以提高产品的技术含量，提升市场竞争力。个人认为，在通用设备中，用户更倾向于采用plc加hmi的方式对包装设备进行控制。在部分具有特殊需求的设备中，一部分用户也可能会采用pc-based作为自动化解决方案，或者用plc加pc-based的解决方案。总之，就产品的可靠性、稳定性、灵活性、性价比等方面考虑，plc在包装设备自动化领域比pc-based具有更广阔的应用前景。
西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团oem 管理部灌装与包装行业业务发展经理 张春林
plc又叫做可编程控制器。从传统意义上讲，它主要应用在逻辑控制，顺序控制及时序控制等相对比较简单的工业控制场合。它具有体积小，编程简单实用，安装方便灵活等优点。缺点是处理速度慢、扩展不够灵活，各个厂商的编程语言不同等。
随着pc-based的工业计算机（简称工业pc，与普通的计算机相比，它具有防尘、防振、抗电磁、耐高低温等优点）的发展，以工业pc、i/o及监控装置、控制网络组成的pc-based的自动化系统逐渐成为工业自动化的另一种实现方式。pc-based自动化系统源于pc，可完全融入到网络时代的信息系统中，具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才和应用基础等优势。
对于一般的包装设备，如袋成型/填充/封口机、饮料灌装机等等，主要用到的是逻辑，顺序及时序等控制。西门子公司的s7-200和s7-300系列plc广泛地应用于这一类包装机。
如某个场合不仅要有逻辑、顺序及时序等控制，还要有强大的计算、数据处理和过程控制，plc则很难胜任。如一条可生产上百种产品的食品加工和包装生产线，需要大量的配方存贮与调用。普通的plc受内存的影响，很难完成此任务。在类似这种场合，siemens基于pc的工业自动化控制系统winac是非常合适的产品。通过适当的二次开发，还可实现设备运行状态动态显示；电气参数、工艺参数、实时显示；实时曲线显示、历史曲线显示、大型动态标准数据库，提供年报表、月报表、日报表和随机打印报表的功能。
当前基于plc的控制系统仍占主导地位，这和包装机械的整体水平有关。目前国内包装机械的状况是单机的自动化应用多，整条包装线联网的少，全厂或全公司联网控制的更少。随着经济的发展，mes和erp的普及，pc-based控制系统会越来越多地被采用。
plc目前较多地应用于工业控制，因为它有较高的稳定性和可靠性。兼有plc和pc的优势，在网络化和信息时代，它更符合时代的潮流。这样看来，在工业控制和信息管理要求日益提高的情况下，plc确实将逐渐失去部分市场；但我们还应看到，plc生产商早已经开始利用it业的一些最新的软硬件成果不断完善和扩充plc的功能。plc上现场总线、通讯和网络接口的出现，使得一个个plc不再是孤立的。plc将继续向开放式控制系统方向发展，使现代意义上的plc具有新的内涵。实际应用中常常是plc和ipc结合在一起，plc在下位，ipc在上位。从技术上看，plc在逐渐采用一些it技术，ipc也在向plc的某些特性靠拢。plc和pc-based控制系统将呈现融合和竞争并存的状况
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