近jin年nian來lai,中zhong國guo電dian子zi製zhi造zao設she備bei行xing業ye走zou過guo了le一yi條tiao從cong國guo外wai引yin進jin到dao消xiao化hua吸xi收shou,以yi及ji再zai創chuang新xin的de曲qu折zhe之zhi路lu。對dui電dian子zi製zhi造zao設she備bei生sheng產chan商shang而er言yan,盡jin管guan設she備bei種zhong類lei繁fan多duo,但dan設she計ji和he製zhi造zao符fu合he越yue來lai越yue高gao端duan的de模mo塊kuai化hua、網絡化和數字化的電子設備產品,追求更高的加工檢測效率和更加智能的生產線,一直是這一行業矢誌不渝的願景目標。

其中,PLC(可編程邏輯控製器)作為基礎的設備自動化控製核心技術之一,隨著自身技術的快速發展,勢必將在越來越多的電子製造設備中,到整個電子自動化產線/裝配線上,乃至全廠的自動化係統方麵發揮極其關鍵的作用,也最終將幫助電子製造設備製造商的工業4.0目標邁進一大步。
PLC:技術驅動智能創新
從50多年前第一台PLC誕生以來,PLC從未停止過技術革命的步伐,其品種越來越豐富,功能越來越強大,應用也越來越廣泛,無論是生產、製造還是管理、檢驗,無不可以看到PLC的身影。
目前,隨著大規模和超大規模集成電路等微電子技術的發展,PLC已由最初一位機發展到現在的以16位和32位微處理器構成的微機化PC,而且實現了多處理器的多通道處理。如今,PLC技術已非常成熟,不僅控製功能增強,功耗和體積減小,成本下降,可靠性提高,編程和故障檢測更為靈活方便,而且隨著遠程I/O和通信網絡、數據處理以及圖象顯示的發展,使PLC向用於連續生產過程控製的方向發展,成為實現工業生產自動化的一大支柱。如今在各個行業的智能製造時代,PLC技術的發展呈現出產品規模兩極發展、通信網絡化、模塊化與智能化、編程語言/工具的多樣化和標準化等新的特點,並與新興技術結合,將進一步賦能數字化企業和智能工廠。
例如2018年底,PLC傳統巨頭西門子推出一款用於SIMATICS7-1500控製器和ET 200MP I/O係統,集成了人工智能芯片的全新模塊:SIMATIC S7-1500 TMNPU(Neural Processing Unit-神經網絡處理單元),配有人工智能芯片英特爾Movidius Myriad X Vision處理單元,因此能實現神經網絡的高效處理。此外,SIMATIC S7-1500 TMNPU配有USB3.1接口和千兆以太網端口,能夠以神經網絡為基礎處理所連接的傳感器的數據或來自CPU程序的數據。例如使用機器學習算法,可以高效實現對生產工廠或圖像控製的機器人係統進行質量控製。

西門子針對Simatic 控製係統的人工智能模塊,圖片來源於西門子官網
而三菱電機FX產品則因其良好的性能及豐富的產品線備受小型PLC市場用戶歡迎。新一代iQ-FX5UJ,程序容量為48K Step,控製規模達256點,並具有簡單CPU通信、數據記錄等內置功能。iQ-F係xi列lie安an全quan擴kuo展zhan模mo塊kuai是shi該gai係xi列lie重zhong要yao的de組zu成cheng部bu分fen,產chan品pin規gui格ge主zhu要yao分fen為wei安an全quan主zhu模mo塊kuai和he安an全quan輸shu入ru擴kuo展zhan模mo塊kuai兩liang種zhong,安an全quan主zhu模mo塊kuai執zhi行xing安an全quan控kong製zhi,可ke連lian接jie到daoiQ-F的de總zong線xian,安an全quan擴kuo展zhan模mo塊kuai可ke與yu一yi般ban控kong製zhi的de電dian源yuan分fen離li單dan獨du運yun轉zhuan。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong,安an全quan模mo塊kuai會hui根gen據ju不bu同tong的de機ji械xie類lei型xing設she定ding不bu同tong的de安an全quan控kong製zhi模mo式shi,以yi確que保bao操cao作zuo員yuan的de安an全quan。

圖片來源於三菱電機官網
PLC:打造電子智能製造未來
電子製造行業種類繁雜,其加工需要的設備涉及各種電子器件的加工。電子製造設備包括半導體設備,光電子設備,電子元器件設備,SMT設備,PCB設備,環境試驗設備,防靜電裝備,超聲波設備,淨化設備,激光設備以及其它電子通用設備。
作為典型的OEM行xing業ye,電dian子zi製zhi造zao設she備bei行xing業ye涉she及ji的de產chan品pin類lei型xing較jiao多duo。整zheng體ti而er言yan,在zai半ban導dao體ti器qi件jian和he集ji成cheng電dian路lu專zhuan用yong設she備bei和he電dian子zi整zheng機ji裝zhuang聯lian設she備bei兩liang個ge子zi行xing業ye自zi動dong化hua應ying用yong程cheng度du較jiao高gao,使shi用yong到dao的de自zi動dong化hua產chan品pin包bao括kuoPLC,低壓變頻器,HMI,以及伺服產品等都具有廣泛的應用。
貝加萊最新推出的控製器Power Panel C70是集成PLC的終端產品,適合於處理中小型機器的控製,它繼承了貝加萊的傳統機器控製架構,能夠勝任智能製造更為複雜的控製、計算任務能力,它將將HMI和PLC集成於一體,特別適應於OEM的機器控製架構。Intel Atom處理器提供了足夠高的性能,使應用程序可實現低至0.4ms的循環周期。Automation Runtime可提供最多8個任務級別,從而構成了該性能基礎。Power Panel C70擁有廣泛的集成接口:POWERLINK、Ethernet、X2X Link、USB以及可選的CAN。其設計緊湊,無風扇、無電池、無硬盤,完全免維護,麵板正麵提供IP65的防護等級,特別適用於惡劣工況。

圖片來源於貝加萊官網
PLC作為控製係統在電子製造設備行業運用比較多,在智能硬件產品整體市場表現強勢,特別是智能手機、智能手環、兒童手表等,帶動了電子設備製造業快速發展。PLC在電子產品製造設備中的應用主要用來實現自動控製功能。PLC在電子元器件加工、製造設備中作為控製中心,使元器件的傳輸定位驅動電機、加工深度調整電機、旋轉電機和輸出電機能夠協調運轉,相互配合實現自動化工作。
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)及(ji)多(duo)樣(yang)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan),以(yi)及(ji)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)的(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang),未(wei)來(lai)電(dian)子(zi)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)會(hui)更(geng)高(gao),對(dui)目(mu)標(biao)產(chan)品(pin)的(de)需(xu)求(qiu)會(hui)繼(ji)續(xu)上(shang)升(sheng)。電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)及(ji)機(ji)電(dian)組(zu)件(jian)設(she)備(bei)、清洗機和焊接機等整機裝聯設備則會應用比較多的PLC。
由於半導體器件、jichengdianluzhuanyongshebeixingyededianzizhengjizhuanglianshebeizidonghuachengdubijiaogao,dianzhenkongqijianzhuanyongshebeiyijilixingshiyanhekekaoxingshiyanshebeibaohanlixuehuanjingshiyanshebei、氣候環境試驗設備、可靠性試驗設備等也會涉及到。電真空器件專用設備中近幾年發展比較快的是LCD設備,基本都用PLC控製,每台設備上配置主機一台,擴展單元4-5套。LCD設備包含了數個工藝流程,不同的設備應用的PLC有很大的差異。大部分工藝過程應用到PLC的IO點數不超過80,但也有大型設備超過300點的情況。
據統計,2017年電子製造設備行業涉及的自動化產品市場比重中,PLC占比高達19.1%,主要包括小型PLC和中大型PLC,尤其是小型PLC的應用更加廣泛,在電子製造行業PLC市場占比高達69.8%。現在,世界上有200多家PLC生產廠家,400多品種的PLC產品,按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個流派產品,各流派PLC產品都各具特色。而全球領先的電子製造PLC技術提供商均來自全球的自動化控製係統巨頭,諸如三菱電機、西門子、貝加萊、倍福、易福門和研華等國際自動化提供商,均擁有全線的PLC產品,能夠很好地覆蓋眾多的電子製造設備控製需求。
搭載全球先進的PLC控製技術的先進電子製造設備將於2020年3月18-20日,在上海新國際博覽中心舉辦的慕尼黑上海電子生產設備展(productronica China 2020)上全麵得以現場展現。作為電子智能製造全產業鏈應用解決方案的展示平台,慕尼黑上海電子生產設備展順勢提出“融合創新,智造未來”新口號,旨在激發行業的創新靈感,積極推動並加速電子全行業智能製造發展升級。展品範圍包括SMT表麵貼裝技術、線束加工和連接器製造、電子製造自動化、運動控製、點膠注膠、焊接、電子和化工材料、EMS電子製造服務、測試測量、PCB製造、電磁兼容、元器件製造(繞線機、衝壓、灌裝、塗敷、分選、打標等)和組裝工具等。