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三菱小型PLC——FX3G
已阅[348]次[2020/2/18]

  自1981年推出FX系列小型PLC以来,三菱创造出单系列销售量800万套的佳绩,小型PLC市场占有率更是稳居首位。2008年9月19日,三菱电机在三亚召开发布会正式发布第三代小型PLCFX3G系列产品,宣告FX家族第三代产品进一步丰富。发布会后,三菱电机姬路制作所产业机部部长奥村良之先生、三菱电机自动化(上海)有限公司总经理富泽克行先生接受了中华工控网、《电气时代》等媒体联合采访,揭示新品背后大家关心的问题。
 
    ――客户需求促成新一代产品诞生
 
    FX3G系列PLC产品是基于怎样的前提而推出?
 
    FX系列小型PLC是三菱电机在27年前开发面世的产品,在之后的多年时间里也有着不断的改进,2000年之前客户产品对精度要求不是特别高,2000年后,随着产品发展需求的进步,客户对于产品精度有了较高的要求,特别是近年来,客户对精度、高效性提出了进一步要求。三菱电机提出从提高精度和提高生产速度两方面着手以解决客户需求。同时经过市场调研发现客户在连接伺服、通信以及提高容量等方面需求也比较大,针对这一现状需求我们推陈出新,及时研发、推出FX3系列产品,包括高端的FX3U、中低端的FX3G产品。
 
    ――PC的发展促进了PLC产品升级
 
    FX发展至今已经有了三代,如何保证产品的持续创新?
 
    三菱一直以来致力于开发实用的、不断升级的产品。最初我们的产品以很简单的继电器为主,第二代是90年代的简单的信息处理,第三代则是根据客户需求对于信息定位、信息处理等各方面都有了一个提升。对于小型PLC的发展来说,PC电脑的发展也起到了很大作用,将小型计算机的功能融入到我们的产品中去,这是非常重要的,也是非常必要。对于新产品的开发需要耗费大量的人力、物力、财力这点,我们的出发点是回馈于客户,解决客户提出的问题、提供更完善的服务。
 
    ――FX3G将运用于更多行业
 
    FX3G将重点应用到哪个行业?
 
    FX3G系列PLC产品并不是想针对于某个特殊性行业,它的运用范围是比较广泛的,我们的研发目的是希望它运用到更多行业中。例如机床行业、纺机行业、印刷包装行业、电子设备行业、水处理行业等几乎所有行业都可应用。
 
    ――三菱电机注重品质,PLC首要任务是稳定
 
    FX3G与上一代产品有何提升?相比同行同类产品的优势?
 
    FX3G产品与三菱电机之前推出的产品相比,FX3G在速度、容量、效率等方面有了很大的提升,对于三菱自身来说是定义为进入新一代的一个产品。
 
    与同行同类产品相比,三菱对于PLC产品的品质要求一直以来比较高的。多年以来公司产品将稳定性作为产品研发的首要解决问题。每款新产品研发、生产中过程中,都是积聚了以往的经验,并不断地创新理念。在同等环境条件下,产品稳定性是优于其它产品的,因此我们非常自信在复杂的工业环境下,与其它产品相比我们产品的稳定性,质量各个方面都会更有保障。
 
    ――简单易用、超前理念是三菱产品杀手锏
 
    面对客户,三菱对自身的产品主要有两个要求:一是对设计者来说,使用三菱的产品将会使生产设计更为方便;二是对现场使用者而言,操作将更为简单。在满足客户对产品的功能需求的同时,三菱将超前理念融入产品中,尽可能为客户提供更具前瞻性的产品。
 
    相信无论是今年、明年还是以后的数年时间里,FX3G产品都将会是我们产品的销售重心,在市场上也会取得一个很好的销售业绩。
 
    ――综合解决方案是强项,年度确保两位数增长
 
    FX3G产品的推出对于提高销售额目标有着怎样的帮助?
 
    今年受大的经济环境的影响,在三菱PLC产品、变频器产品以及NC产品,特别的是针对于中国市场的产品,目前处于一种不容乐观的销售环境。虽然说单一的产品会存在各种各样的状况,但我们有很多的产品链系列,通过产品链推出的一系列综合解决方案也是我们的强项,事实证明两者也形成了互补。
 
    因此我相信通过大家的努力,在现在所面临的艰难环境中,我们应该是能够达到公司今年销售的目标值。中国目前GPG成长值是低于10%这个状况,我们公司的销售值已经达到两位数的增长率,与2007年相比,销售额已经有了20%增长。
 
    FX3G在同类产品中是最好的,三菱PLC产品、变频器产品在市场占有率上位居前两名,不仅是单一产品销售率比较好,产品之间连接性也是比较好的,通过产品之间的融合、互动可以达到更好的销售水平,这也是我们非常突出的一个优势。
 
    三菱FX产品在中国小型PLC市场占有率目前超过40%,远远领先其它品牌市场占有率,但是我们相信不仅仅是在FX,而是通过各项产品整体解决方案的推出,让客户深切感受到我们产品的实用性、优越性。
 
    ――可视化就是要暴露出客户生产的不良环节,提升其竞争力
 
    如何理解“可视化提升竞争力”?
 
    生产厂家来在激烈的行业竞争中取胜的一个重要条件,就是让生产现场效率更高,操作更简单。一方面,对设备的改进,高精度高速度是非常重要的,但这提升的幅度是不大的;另一方面,我们可以提升机器在生产现场的运转效率。实际生产线上停滞时间比我们想像的要多出很多,从生产现场我们不难发现,停滞的主要原因是产品在进入下一个环节之前的停滞等待时间比较长,或者是生产线设计不合理导致经常发生一些小的故障,故障维修对于生产线生产时间也会有着一定影响。
 
    在人们概念里,日本生产厂家的生产效率是比较高的,实际上在日本最优秀的生产厂家的机器生产线运转效率只不过达到了60%,打个比方当它的运转率达到80%时,运转率提升了20%,这个效率提升是非常可观的。为了达到这个指标,首先我们要分析生产线上的众多设备,每个设备存在着怎样的问题,将问题展示出来,这就需要可视化。
 
    三菱的产品是很全的,这不仅仅是指产品系列全,还包括产品软件、硬件配备全。
 
可视化怎样做到真正的实施,就是通过产品,我们的产品功能当中都涵盖了可视化的性能。
    当然,我们的产品也可以和其它品牌产品组合使用,但我们不推荐这样使用,如果使用我们的产品,产品连接是早已设置好的,使用时数据、信息方面问题很容易传输、反映出来,但如果和别的产品组合使用,产品连接会出现一些不必要的软、硬件问题,解决这些问题也会耗费大量的人力物力。我们的产品在研发时已经关注到可视化问题,如何做到可视化已经注入了产品功能之中。
 
    可视化这个课题,在能源方面也有很好的体现。中国近几年将节能提升到了一个很大的高度,节能是非常重要的,但是节能不是代表不使用能源。生产线停滞的问题也是同样的道理,在减少浪费这一块如何运用可视化将问题暴露出来,我们希望客户能够理解到这个层面改善能源浪费的状况。
 
    我们通过可视化的解决方案,为客户降低成本,减少不必要的资源浪费,提升客户产品在同类产品中的竞争力,以达到更好发展的目的。
 
    ――短期内不会在中国设厂生产PLC,姬路工厂有着得天独厚的优势
 
    西门子、欧姆龙在中国都有设厂生产PLC产品,三菱电机是否有这方面的计划?
 
    对于同行西门子、欧姆龙在国内的一些动向我们也非常关注,非常了解。(编者:西门子、欧姆龙在中国大陆都有生产小型PLC的工厂,三菱电机在国内目前在大连有工厂生产变频器,所有PLC都集中在日本姬路工厂生产)我们的PLC产品主要还是在姬路工厂生产,姬路工厂本身也是自己PLC产品的一个重要用户,从这点而言,我们可以很方便的获取到更多的PLC信息。
 
    同时,姬路工厂还生产汽车零件,以及汽车相关周边产品,如今汽车行业是一竞争比较激烈的行业,在这个竞争激烈的行业如何取胜,如何更新、开发我们的产品是非常重要的,所需要面临的状况也是很多的,从这样的一个条件苛刻的行业里获取我们所需要的信息也是比较方便的。
 
    在中国以及世界各地,我们有着庞大的用户群体,在听取了客户意见后,我们会随时更新产品,提高产品功能,但是由于地域差异,从产品推到中国使用到获得反馈需要一定的时间,为了克服这个限制,我们先将产品使用到自己的工厂里或者日本市场,这样可以在第一时间得到最快的产品使用回馈,便于对产品进行及时调整。
 
    大多数人认为在中国生产,会降低人工成本,但是经过我们计算这样并不能降低多少成本。通过详细比较,深思熟虑,我们短期内不会将小型PLC这块在中国生产。也许,随着中国市场的扩大,在今后的某个阶段我们也将会对中国市场进行本土化生产。
 
    ――多重渠道反馈用户需求信息
 
    直接用户和网上的需求如何反馈到工厂研发部门?
 
    对于获取信息、收集网上信息这方面,分为三种情况,一是我们的产品市场、开发同事,在新产品推出之后都会进行一系列推广活动拜访客户,通过和客户面对面的沟通交流,认真听取他们所提出来的问题及意见。第二种情况是:三菱电机自动化(上海)有限公司也担当了重要的职能,通过代理商了解到客户所需,第一时间将问题反映给日本总部,这也是我们与客户沟通改进产品的重要的途径。
另外,对于来自诸如中华工控网等网络上的信息收集,我们三菱电机自动化(上海)有限公司有专门的同事负责此项工作,关注各大网站关于我们公司的问题意见,这些问题先会由上海公司的技术同事进行解答,如有需要开发人员改进的部分也会被第一时间反映给日本总部,争取在最短的时间内将问题解决。
    比如说,晶体管与继电器混合的输出单元,是在中国特有的要求。我们主要是通过销售人员、技术维修人员跟客户深入的交流之后,收集到的信息,然后及时反馈给我们的研发工作人员,从而开发出新的产品。(编者:前不久三菱电机发布了一款适合中国人使用习惯的产品――晶体管、继电器混合输出的机型FX1N-60MR-3A001)
 
    ――程序密码保护功能不仅是中国人关注的,日本欧美都很需要
 
    谈谈增强的密码保护功能,这个中国用户很关心。
 
    关于设置密码,不仅仅是针对中国客户,产品开发出来之后也受到日本、欧美客户的青睐。我们有很多大客户,员工人员流动也是比较大的,技术人员开发产品后,因为一些原因离职跳槽就会将原来设计的东西一并带走,对于大企业来说这个损失是非常巨大的。很多企业都向我们反映了这样的问题,在与用户沟通之后,我们的技术人员对这一情况,研发出了更强的设置密码的功能应用在了产品中。(编者:FX3G可设置两级密码,区分设备制造商和最终用户的访问权限。更有“无密码程序保护功能”可锁住PLC,直到新的程序载入,彻底杜绝“穷举法”解密。)
 
    ――未来小型PLC市场前景可观,PLC市场整体看好
 
    怎样看待未来几年PLC的市场发展态势?
 
    未来PLC发展不会偏重于小型PLC或者大型PLC,两者会随着客户需求而发展,是一种均衡的态势。从市场角度来说,日本以中大型PLC为主,但是我认为日本并不是一个主流市场,而是一个特殊的市场。对于中国市场来说,是以小型PLC为主的状况。中国市场是一个正在蓬勃发展的市场,对于中大型PLC需求会加大,从产品销售增长率来说,中大型PLC增长速度会快于小型PLC。为了应对市场需求我们也推出了相关的产品。
 
    对于PLC产品来说,使用的范围会越来越广,从整体看无论中大型还是小型PLC,发展形势都是看好的。不管是日本市场还是欧美市场,控制器开发市场、生产市场都会遇到一个瓶颈,为了改变这一状态可能会用PLC来代替,同时,许多专用的DCS控制器由于受到一些功能上的限制,可能会有更多的用户使用PLC来替代它,从这些方面来讲,PLC的发展市场会非常好的。
 
    编后:在近两小时轻松愉快的访谈的中,奥村先生和富泽克行先生始终流露出对中国市场以及FX3G产品的信心,毕竟,进入中国市场40余年来,三菱电机从没有停止过创新的脚步,FX系列小型PLC走过的27年三代产品的历程,也正是伴随中国改革开放的进程在阔步前行。中国制造业的飞跃发展正带动自动化行业的进步,相信它会让每一个助力中国发展的企业获得回报,这包括我们众多的本土企业,也包括了解中国、扎根中国的跨国公司,例如三菱电机。
自1969年世界上诞生了第一台可编程逻辑控制器(PLC)以来,可编程控制技术在工业控制领域便一路高歌,取得了极为广泛的应用。但是在这过去的30多年里,计算机技术、电子技术、网络通信技术以及自动控制技术的飞速发展,使得工程师们在工业应用中对于控制器的功能需求也远远超越了当初的“顺序逻辑控制”的简单期望。
 
    来自于奥地利的贝加莱(B&R)工业自动化公司便是敏锐地捕捉到这一技术需求的变化,早在1994年便在全球第一个推出了基于定性实时多任务操作系统(RealTimemulti-taskingOperationSystem)的可编程计算机控制器(PCC—ProgrammableComputerController),时至今日,仍然代表了这一创新技术的发展趋势,成为新一代自控工程师的新宠。我们知道,常规的PLC大多依赖于单任务的时钟扫描或监控程序,来处理程序本身的逻辑运算指令以及外部的I/O通道的状态采集与刷新,整个应用程序采用一个循环周期,但事实上在一个控制系统中,虽然往往有一些数据量是实时性要求很高的,但也有很多大惯性的模拟量是没有太高实时要求的,如果采用同样的刷新速度其实是对资源的浪费,而且循环顺序扫描的运行机制也直接导致了系统的控制速度严重依赖于应用程序的大小,应用程序一旦复杂庞大,控制速度就必然降低。这无疑是与I/O通道高实时性控制的要求相违背的。
 
    而贝加莱PCC系统的设计方案则完美地解决了这一问题,与常规PLC相比较,PCC最大的特点就在于其引入了类大型计算机的分时多任务操作系统理念,并辅以多样化的应用软件设计手段,由于分时多任务的运行机制,使得应用任务的循环周期与程序长短无关,而是由设计人员根据工艺需要自由设定,从而将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来,满足了真正实时控制的要求,而且这种控制周期是可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求而做相应设定。
 
    传统PLC运行模式
 
    贝加莱PCC-定性分时多任务操作系统的运行模式基于这样的运行平台,PCC的应用程序可分为多个独立的任务模块,这样给便应用软件的开发带来了极大的便利,因为工程师可以方便地根据控制项目中各子系统的不同功能要求,如数据采集,报警,PID调节运算,通信控制等,开发相应的控制程序模块(任务),在分别编制和调试之后,可一同下载至PCC的用户程序存储器中,在多任务操作系统的调度管理下,并行协同运行,因为这些模块既相互独立运行,而数据间又保持一定的相互关联,由他们共同实现项目的控制要求。在这多个任务中,根据不同任务对实时性能的不同需求,设计人员可以指定不同的优先等级即确定的循环周期,从而实现确定的分时多任务控制。即便某个任务处于等待状态,别的任务也可继续执行。
 
    这种多任务的运行机制,采用大型应用软件的模块化设计思想,还带来了项目开发效率上的提高,有着常规PLC无法比拟的灵活性。因为多任务的思想使得各个任务模块的功能描述更趋清晰简洁,用户可以自行开发自己独有的而又同时具有通用性的独立功能模块,并将其封装以便于日后在其他应用项目中重新使用。而且各个不同的任务甚至可以由开发小组的不同成员分别编制,不同的开发人员基于共同的约定,可以灵活选用不同编程语言,这就意味着不仅在常规PLC上一直为人们所熟悉的梯形图,指令表等符合IEC6113-3规范的通用语言可以在PCC上继续沿用,而且用户还可采用更为高效直观的高级语言,比如ANSIC和AutomationBasic,从而实现复杂的数学运算功能和过程控制算法。
而且所有这些编程语言,PCC都采用“符号变量”来标识外部I/O通道及内部寄存器单元(例如用户可用motor_run来代表某开关量输出通道,button_down代表某开关量输入通道)。这样,软件开发人员毋需熟知PCC内部的硬件资源分布,而只须集中精力于项目本身的工艺要求,即可迅速编制出结构清晰功能明确的控制程序来。
    PCC在硬件上的特点,还体现在它为工业现场的各种信号和应用设计了许多专用的接口模块和功能模块,如温度、张力、步进电机驱动、示波器、鼓序列发生、脉冲编码,称重、超声波信号等等。它们将各种形式的现场信号十分方便的接入以PCC为核心的数字控制系统中,用户可按需要对I/O通道进行数十点、数百点至数千点的扩展与联网。在PCC模块内部,CPU的数据总线与IO总线分离,并配置有独立的I/O处理器,特有的时间处理单元(TPU)在不增加CPU负荷的前提下,高速处理无论简单或复杂的定时任务,其基准计时频率可高达6.29MHz,因此目前被广泛应用于测频测相及PWM等极高精度的时间处理场合中。而其所有数字量输入端都经过了光电耦合隔离,模拟量输入端也都经过了RC滤波处理,因此具有很好的抗干扰能力,其整体硬件平均无故障时间MTBF高达50万小时。
 
    PCC在远程通信方面的灵活性,是区别于常规PLC的另一显著标志,作为构成现场分布式控制的主要供应商之一,贝加莱PCC为此提供了十分灵活多样的解决方案。除开放式现场总线的网络方案之外,PCC还提供了多种网络协议,用户不仅可以采用贝加莱的独有网络协议,也可以方便的与其他厂家的PLC或其他工控设备联网通信(如Siemens,AB,Modicon等),在一些特殊情况下,PCC还为用户提供了创建自定义协议的帧驱动(Framedrive)工具。特别值得一提是EthernetPOWERLINK网络协议,这是2001年贝加莱公司在竞争对手还在讨论实时工业以太网概念的时候,便在全球第一次推出并实用化了真正意义的实时工业以太网络,这也是全球第一个开放的安全级(SIL3)实时工业以太网。2007年初该公司又已经发布其实现了千兆级实时工业以太网EthernetPOWERLINK的消息。由于具备这样的技术优势,PCC常常能解决许多常规PLC所望尘莫及的通信难题,轻松实现与各种不同产品,不同通信协议的高效互联。

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