在當今全球經濟競爭激烈的環(huán)境下，制造工藝的細小改進可產生巨大的競爭優(yōu)勢。這種觀念正在驅使工廠車間發(fā)生根本性的轉變。制造商正在部署最新的傳感器技術，采用新的控制架構，并開始挖掘“大數據”和數據分析的潛力。

　　用于跟蹤環(huán)境和過程監(jiān)測變量的傳感器數量不斷增長，工廠通過將PLC靠近控制過程，尋求減少瓶頸以及縮短環(huán)路的機會，這就加速了向分布式控制架構的轉變。最終，提高運營效率和收益預期將推動發(fā)生自PLC發(fā)明以來最大的工廠改造。

　　這為PLC工程師帶來了相當大的挑戰(zhàn)。為贏得這一市場，系統(tǒng)設計師需要將更多的I/O和功能封裝起來，以保證更小的體積。問題是，能夠從微處理器數字器件獲得的空間相對較小。當今的高級PLC模塊中，模擬和分立式元件占據了大約85%的電路板空間。電路板上這一顯著問題是工程師們不容忽略的關鍵因素。對于微型PLC和嵌入式控制器，許多在前期工作良好的模擬和分立式元件占據太大的空間。只有憑借更高的集成度、跨PLC平臺設計，才能實現工業(yè)4.0的優(yōu)勢。

　　新一輪工業(yè)革命已經到來

　　得益于數字產業(yè)革命，多年以來，PLC日益強大，能夠處理更多輸入、更寬字節(jié)以及更為復雜的指令集?，F在，模擬和傳感器技術領域的創(chuàng)新正在幫助制造商充分發(fā)揮計算資源的優(yōu)勢，包括工廠內部和云端。工業(yè)4.0代表了將這種智能化與廣泛的檢測范圍、分布式控制以及可靠、無縫連接整合在一起的愿景。

　　認清大數據的作用

　　按照摩爾定律的穩(wěn)定發(fā)展，使得我們擁有了海量處理能力的機器。企業(yè)能夠處理TB甚至PB級數據，從而強化決策層管理，不斷發(fā)現新市場，優(yōu)化過程。對于制造商而言，最大的挑戰(zhàn)是收集數據并根據數據采取措施。為解決這一問題，目前涌現出三大技術趨勢：

　　全方位感測

　　傳感器及其接口成本的持續(xù)下降，使得制造商能夠跟蹤更多的變量和數據類型。

 　　分布式控制

　　使控制器更靠近受控機器，克服提高產量和靈活性的瓶頸。

　　無縫連接

　　制造商將工廠車間連接到企業(yè)網，開發(fā)大數據運作和分析潛力。這種做法收益頗豐，但也帶來了系統(tǒng)級的安全問題。

　　新的整合問題

　　PLC的最大問題是沒有人發(fā)現真正的問題所在。根據近期的市場調研，大多數工程師仍然認為數字技術提供了節(jié)省空間的最佳機會。而數字芯片在PLC模塊中僅占據15%至20%的電路板空間。真正的問題在于模擬和分立元件占據絕大多數的PCB空間。這些器件在PLC模塊中占據高達85%的電路板空間。而這些器件不像數字芯片那樣具備大規(guī)模集成，所以需要更高集成度來節(jié)省PCB空間。

　　解決這一問題要求新的模擬設計方法。系統(tǒng)設計師僅僅選擇指標滿足要求的目錄器件，然后大刀闊斧布局PLC的日子已經一去不復返。當今的市場要求在空間和能源效率方面再上一個新臺階。為確保成功，設計師需要系統(tǒng)地尋求模擬電路以及降低功耗的機會。

　　PLC整合優(yōu)勢

　　工業(yè)4.0是贏得PLC市場的根本變革。更小的封裝尺寸、更高的I/O密度以及高級功能的整合—要想獲取成功，需要利用新策略參與競爭，在更小空間內實現更多功能。摩爾定律并不能解決這些問題。這些系統(tǒng)中的大量模擬電路意味著PLC工程師不容忽視擺在面前的模擬整合問題。成功不僅僅取決在每平方厘米內封裝了多少功能。隨著廠商對工業(yè)4.0利益的追求，那些能夠系統(tǒng)地整合組件需求的工程師將處于有利地位。