如何使PLC硬件适应智能制造的需求

尽管人们较普遍的认为PLC硬件技术进步是渐进的，但也不能否认，PLC的硬件技术一直在为满足工业4.0和智能制造日益清晰的要求积累经验。

特别是微电子技术的飞跃进展，使得SoC芯片在主钟频率越来越高的同时功耗却显著减小；多核的SoC的发展，又促进了在PLC的逻辑和顺序控制处理的同时，可以进行高速的运动控制处理、视觉算法的处理等；而通信技术的进展使得分布式I/O运用越来越多、泛在的I/O运用也有了起步。

为迎接工业4.0的挑战，PLC硬件设计应该在以下方面有一定的改善空间：

1）极大改善能耗和减小空间。PCB85%的空间被模拟芯片和离散元器件所占，需要采取将离散元器件的功能集中于单个芯片中，采用新型的流线模拟电路等措施。

2）增加I/O模块的密度。

3）进行良好的散热设计，降低热耗散。(www.xing528.com)

4）突破信息安全的瓶颈（如何防范黑客攻击、恶意软件和病毒）。

概括起来说，PLC的硬件必须具备综合的性能，即更小的体积、更高的I/O密度、更多的功能。

举例来说，选用新型的器件收效显著：为了减小I/O模块的体积，减少元器件的数量，采用多通道的并行/串行信号转换芯片（serializer），可以对传感器24V的输出信号进行转换、调理和滤波，并以5V的CMOS兼容电平输入PLC的MCU。这样可把必要的光电隔离器件减少至3个，来自多通道的并行/串行信号转换芯片（serializer）的信号，可共享相同的光电隔离资源。

美信（Maxim）公司的模拟器件集成设计，简化了信号链，使±10V的双极性输入可以多通道采样、放大、滤波和模-数转换，而且只需单路的5V电源。这种设计取消了±15V的电源，减少了元器件的数量和系统成本，降低了功耗，缩小了元器件所占用的面积。