三菱小 型PLC——FX3G
自1981年推出FX系列小型PLC以來，三菱創(chuàng)造出單系列銷售量800萬套的佳績，小型PLC市場占有率更是穩(wěn)居首位。2008年9月19日，三菱電機在三亞召開發(fā)布會正式發(fā)布第三代小型PLCFX3G系列產(chǎn)品，宣告FX家族第三代產(chǎn)品進一步豐富。發(fā)布會后，三菱電機姬路制作所產(chǎn)業(yè)機部部長奧村良之先生、三菱電機自動化(上海)有限公司總經(jīng)理富澤克行先生接受了中華工控網(wǎng)、《電氣時代》等媒體聯(lián)合采訪，揭示新品背后大家關(guān)心的問題。
――客戶需求促成新一代產(chǎn)品誕生
FX3G系列PLC產(chǎn)品是基于怎樣的前提而推出？
FX系列小型PLC是三菱電機在27年前開發(fā)面世的產(chǎn)品，在之后的多年時間里也有著不斷的改進，2000年之前客戶產(chǎn)品對精度要求不是特別高，2000年后，隨著產(chǎn)品發(fā)展需求的進步，客戶對于產(chǎn)品精度有了較高的要求，特別是近年來，客戶對精度、高效性提出了進一步要求。三菱電機提出從提高精度和提高生產(chǎn)速度兩方面著手以解決客戶需求。同時經(jīng)過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)客戶在連接伺服、通信以及提高容量等方面需求也比較大，針對這一現(xiàn)狀需求我們推陳出新，及時研發(fā)、推出FX3系列產(chǎn)品，包括高端的FX3U、中低端的FX3G產(chǎn)品。
――PC的發(fā)展促進了PLC產(chǎn)品升級
FX發(fā)展至今已經(jīng)有了三代，如何保證產(chǎn)品的持續(xù)創(chuàng)新？
三菱一直以來致力于開發(fā)實用的、不斷升級的產(chǎn)品。最初我們的產(chǎn)品以很簡單的繼電器為主，第二代是90年代的簡單的信息處理，第三代則是根據(jù)客戶需求對于信息定位、信息處理等各方面都有了一個提升。對于小型PLC的發(fā)展來說，PC電腦的發(fā)展也起到了很大作用，將小型計算機的功能融入到我們的產(chǎn)品中去，這是非常重要的，也是非常必要。對于新產(chǎn)品的開發(fā)需要耗費大量的人力、物力、財力這點，我們的出發(fā)點是回饋于客戶，解決客戶提出的問題、提供更完善的服務(wù)。
――FX3G將運用于更多行業(yè)
FX3G將重點應用到哪個行業(yè)？
FX3G系列PLC產(chǎn)品并不是想針對于某個特殊性行業(yè)，它的運用范圍是比較廣泛的，我們的研發(fā)目的是希望它運用到更多行業(yè)中。例如機床行業(yè)、紡機行業(yè)、印刷包裝行業(yè)、電子設(shè)備行業(yè)、水處理行業(yè)等幾乎所有行業(yè)都可應用。
――三菱電機注重品質(zhì)，PLC首要任務(wù)是穩(wěn)定
FX3G與上一代產(chǎn)品有何提升？相比同行同類產(chǎn)品的優(yōu)勢？
FX3G產(chǎn)品與三菱電機之前推出的產(chǎn)品相比，F(xiàn)X3G在速度、容量、效率等方面有了很大的提升，對于三菱自身來說是定義為進入新一代的一個產(chǎn)品。
與同行同類產(chǎn)品相比，三菱對于PLC產(chǎn)品的品質(zhì)要求一直以來比較高的。多年以來公司產(chǎn)品將穩(wěn)定性作為產(chǎn)品研發(fā)的首要解決問題。每款新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)中過程中，都是積聚了以往的經(jīng)驗，并不斷地創(chuàng)新理念。在同等環(huán)境條件下，產(chǎn)品穩(wěn)定性是優(yōu)于其它產(chǎn)品的，因此我們非常自信在復雜的工業(yè)環(huán)境下，與其它產(chǎn)品相比我們產(chǎn)品的穩(wěn)定性，質(zhì)量各個方面都會更有保障。
――簡單易用、超前理念是三菱產(chǎn)品殺手锏
面對客戶，三菱對自身的產(chǎn)品主要有兩個要求：一是對設(shè)計者來說，使用三菱的產(chǎn)品將會使生產(chǎn)設(shè)計更為方便；二是對現(xiàn)場使用者而言，操作將更為簡單。在滿足客戶對產(chǎn)品的功能需求的同時，三菱將超前理念融入產(chǎn)品中，盡可能為客戶提供更具前瞻性的產(chǎn)品。
相信無論是今年、明年還是以后的數(shù)年時間里，F(xiàn)X3G產(chǎn)品都將會是我們產(chǎn)品的銷售重心，在市場上也會取得一個很好的銷售業(yè)績。
――綜合解決方案是強項，年度確保兩位數(shù)增長
FX3G產(chǎn)品的推出對于提高銷售額目標有著怎樣的幫助？
今年受大的經(jīng)濟環(huán)境的影響，在三菱PLC產(chǎn)品、變頻器產(chǎn)品以及NC產(chǎn)品，特別的是針對于中國市場的產(chǎn)品，目前處于一種不容樂觀的銷售環(huán)境。雖然說單一的產(chǎn)品會存在各種各樣的狀況，但我們有很多的產(chǎn)品鏈系列，通過產(chǎn)品鏈推出的一系列綜合解決方案也是我們的強項，事實證明兩者也形成了互補。
因此我相信通過大家的努力，在現(xiàn)在所面臨的艱難環(huán)境中，我們應該是能夠達到公司今年銷售的目標值。中國目前GPG成長值是低于10%這個狀況，我們公司的銷售值已經(jīng)達到兩位數(shù)的增長率，與2007年相比，銷售額已經(jīng)有了20%增長。
FX3G在同類產(chǎn)品中是最好的，三菱PLC產(chǎn)品、變頻器產(chǎn)品在市場占有率上位居前兩名，不僅是單一產(chǎn)品銷售率比較好，產(chǎn)品之間連接性也是比較好的，通過產(chǎn)品之間的融合、互動可以達到更好的銷售水平，這也是我們非常突出的一個優(yōu)勢。
三菱FX產(chǎn)品在中國小型PLC市場占有率目前超過40%，遠遠領(lǐng)先其它品牌市場占有率，但是我們相信不僅僅是在FX，而是通過各項產(chǎn)品整體解決方案的推出，讓客戶深切感受到我們產(chǎn)品的實用性、優(yōu)越性。
――可視化就是要暴露出客戶生產(chǎn)的不良環(huán)節(jié)，提升其競爭力
如何理解“可視化提升競爭力”？
生產(chǎn)廠家來在激烈的行業(yè)競爭中取勝的一個重要條件，就是讓生產(chǎn)現(xiàn)場效率更高，操作更簡單。一方面，對設(shè)備的改進，高精度高速度是非常重要的，但這提升的幅度是不大的；另一方面，我們可以提升機器在生產(chǎn)現(xiàn)場的運轉(zhuǎn)效率。實際生產(chǎn)線上停滯時間比我們想像的要多出很多，從生產(chǎn)現(xiàn)場我們不難發(fā)現(xiàn)，停滯的主要原因是產(chǎn)品在進入下一個環(huán)節(jié)之前的停滯等待時間比較長，或者是生產(chǎn)線設(shè)計不合理導致經(jīng)常發(fā)生一些小的故障，故障維修對于生產(chǎn)線生產(chǎn)時間也會有著一定影響。
在人們概念里，日本生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率是比較高的，實際上在日本最優(yōu)秀的生產(chǎn)廠家的機器生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)效率只不過達到了60%，打個比方當它的運轉(zhuǎn)率達到80%時，運轉(zhuǎn)率提升了20%，這個效率提升是非?？捎^的。為了達到這個指標，首先我們要分析生產(chǎn)線上的眾多設(shè)備，每個設(shè)備存在著怎樣的問題，將問題展示出來，這就需要可視化。
三菱的產(chǎn)品是很全的，這不僅僅是指產(chǎn)品系列全，還包括產(chǎn)品軟件、硬件配備全。
可視化怎樣做到真正的實施，就是通過產(chǎn)品，我們的產(chǎn)品功能當中都涵蓋了可視化的性能。
當然，我們的產(chǎn)品也可以和其它品牌產(chǎn)品組合使用，但我們不推薦這樣使用，如果使用我們的產(chǎn)品，產(chǎn)品連接是早已設(shè)置好的，使用時數(shù)據(jù)、信息方面問題很容易傳輸、反映出來，但如果和別的產(chǎn)品組合使用，產(chǎn)品連接會出現(xiàn)一些不必要的軟、硬件問題，解決這些問題也會耗費大量的人力物力。我們的產(chǎn)品在研發(fā)時已經(jīng)關(guān)注到可視化問題，如何做到可視化已經(jīng)注入了產(chǎn)品功能之中。
可視化這個課題，在能源方面也有很好的體現(xiàn)。中國近幾年將節(jié)能提升到了一個很大的高度，節(jié)能是非常重要的，但是節(jié)能不是代表不使用能源。生產(chǎn)線停滯的問題也是同樣的道理，在減少浪費這一塊如何運用可視化將問題暴露出來，我們希望客戶能夠理解到這個層面改善能源浪費的狀況。
我們通過可視化的解決方案，為客戶降低成本，減少不必要的資源浪費，提升客戶產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中的競爭力，以達到更好發(fā)展的目的。
――短期內(nèi)不會在中國設(shè)廠生產(chǎn)PLC，姬路工廠有著得天獨厚的優(yōu)勢
西門子、歐姆龍在中國都有設(shè)廠生產(chǎn)PLC產(chǎn)品，三菱電機是否有這方面的計劃？
對于同行西門子、歐姆龍在國內(nèi)的一些動向我們也非常關(guān)注，非常了解。（編者：西門子、歐姆龍在中國大陸都有生產(chǎn)小型PLC的工廠，三菱電機在國內(nèi)目前在大連有工廠生產(chǎn)變頻器，所有PLC都集中在日本姬路工廠生產(chǎn)）我們的PLC產(chǎn)品主要還是在姬路工廠生產(chǎn)，姬路工廠本身也是自己PLC產(chǎn)品的一個重要用戶，從這點而言，我們可以很方便的獲取到更多的PLC信息。
同時，姬路工廠還生產(chǎn)汽車零件，以及汽車相關(guān)周邊產(chǎn)品，如今汽車行業(yè)是一競爭比較激烈的行業(yè)，在這個競爭激烈的行業(yè)如何取勝，如何更新、開發(fā)我們的產(chǎn)品是非常重要的，所需要面臨的狀況也是很多的，從這樣的一個條件苛刻的行業(yè)里獲取我們所需要的信息也是比較方便的。
在中國以及世界各地，我們有著龐大的用戶群體，在聽取了客戶意見后，我們會隨時更新產(chǎn)品，提高產(chǎn)品功能，但是由于地域差異，從產(chǎn)品推到中國使用到獲得反饋需要一定的時間，為了克服這個限制，我們先將產(chǎn)品使用到自己的工廠里或者日本市場，這樣可以在第一時間得到最快的產(chǎn)品使用回饋，便于對產(chǎn)品進行及時調(diào)整。
大多數(shù)人認為在中國生產(chǎn)，會降低人工成本，但是經(jīng)過我們計算這樣并不能降低多少成本。通過詳細比較，深思熟慮，我們短期內(nèi)不會將小型PLC這塊在中國生產(chǎn)。也許，隨著中國市場的擴大，在今后的某個階段我們也將會對中國市場進行本土化生產(chǎn)。
――多重渠道反饋用戶需求信息
直接用戶和網(wǎng)上的需求如何反饋到工廠研發(fā)部門？
對于獲取信息、收集網(wǎng)上信息這方面，分為三種情況，一是我們的產(chǎn)品市場、開發(fā)同事，在新產(chǎn)品推出之后都會進行一系列推廣活動拜訪客戶，通過和客戶面對面的溝通交流，認真聽取他們所提出來的問題及意見。第二種情況是：三菱電機自動化（上海）有限公司也擔當了重要的職能，通過代理商了解到客戶所需，第一時間將問題反映給日本總部，這也是我們與客戶溝通改進產(chǎn)品的重要的途徑。
另外，對于來自諸如中華工控網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)上的信息收集，我們?nèi)怆姍C自動化（上海）有限公司有專門的同事負責此項工作，關(guān)注各大網(wǎng)站關(guān)于我們公司的問題意見，這些問題先會由上海公司的技術(shù)同事進行解答，如有需要開發(fā)人員改進的部分也會被第一時間反映給日本總部，爭取在最短的時間內(nèi)將問題解決。
比如說，晶體管與繼電器混合的輸出單元，是在中國特有的要求。我們主要是通過銷售人員、技術(shù)維修人員跟客戶深入的交流之后，收集到的信息，然后及時反饋給我們的研發(fā)工作人員，從而開發(fā)出新的產(chǎn)品。（編者：前不久三菱電機發(fā)布了一款適合中國人使用習慣的產(chǎn)品――晶體管、繼電器混合輸出的機型FX1N-60MR-3A001）
――程序密碼保護功能不僅是中國人關(guān)注的，日本歐美都很需要
談?wù)勗鰪姷拿艽a保護功能，這個中國用戶很關(guān)心。
關(guān)于設(shè)置密碼，不僅僅是針對中國客戶，產(chǎn)品開發(fā)出來之后也受到日本、歐美客戶的青睞。我們有很多大客戶，員工人員流動也是比較大的，技術(shù)人員開發(fā)產(chǎn)品后，因為一些原因離職跳槽就會將原來設(shè)計的東西一并帶走，對于大企業(yè)來說這個損失是非常巨大的。很多企業(yè)都向我們反映了這樣的問題，在與用戶溝通之后，我們的技術(shù)人員對這一情況，研發(fā)出了更強的設(shè)置密碼的功能應用在了產(chǎn)品中。（編者：FX3G可設(shè)置兩級密碼，區(qū)分設(shè)備制造商和最終用戶的訪問權(quán)限。更有“無密碼程序保護功能”可鎖住PLC，直到新的程序載入，徹底杜絕“窮舉法”解密。）
――未來小型PLC市場前景可觀，PLC市場整體看好
怎樣看待未來幾年P(guān)LC的市場發(fā)展態(tài)勢？
未來PLC發(fā)展不會偏重于小型PLC或者大型PLC，兩者會隨著客戶需求而發(fā)展，是一種均衡的態(tài)勢。從市場角度來說，日本以中大型PLC為主，但是我認為日本并不是一個主流市場，而是一個特殊的市場。對于中國市場來說，是以小型PLC為主的狀況。中國市場是一個正在蓬勃發(fā)展的市場，對于中大型PLC需求會加大，從產(chǎn)品銷售增長率來說，中大型PLC增長速度會快于小型PLC。為了應對市場需求我們也推出了相關(guān)的產(chǎn)品。
對于PLC產(chǎn)品來說，使用的范圍會越來越廣，從整體看無論中大型還是小型PLC，發(fā)展形勢都是看好的。不管是日本市場還是歐美市場，控制器開發(fā)市場、生產(chǎn)市場都會遇到一個瓶頸，為了改變這一狀態(tài)可能會用PLC來代替，同時，許多專用的DCS控制器由于受到一些功能上的限制，可能會有更多的用戶使用PLC來替代它,從這些方面來講，PLC的發(fā)展市場會非常好的。
編后：在近兩小時輕松愉快的訪談的中，奧村先生和富澤克行先生始終流露出對中國市場以及FX3G產(chǎn)品的信心，畢竟，進入中國市場40余年來，三菱電機從沒有停止過創(chuàng)新的腳步，F(xiàn)X系列小型PLC走過的27年三代產(chǎn)品的歷程，也正是伴隨中國改革開放的進程在闊步前行。中國制造業(yè)的飛躍發(fā)展正帶動自動化行業(yè)的進步，相信它會讓每一個助力中國發(fā)展的企業(yè)獲得回報，這包括我們眾多的本土企業(yè)，也包括了解中國、扎根中國的跨國公司，例如三菱電機。
自1969年世界上誕生了第一臺可編程邏輯控制器（PLC）以來，可編程控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域便一路高歌，取得了極為廣泛的應用。但是在這過去的30多年里，計算機技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，使得工程師們在工業(yè)應用中對于控制器的功能需求也遠遠超越了當初的“順序邏輯控制”的簡單期望。
來自于奧地利的貝加萊（B&R）工業(yè)自動化公司便是敏銳地捕捉到這一技術(shù)需求的變化，早在1994年便在全球第一個推出了基于定性實時多任務(wù)操作系統(tǒng)(RealTimemulti-taskingOperationSystem)的可編程計算機控制器（PCC—ProgrammableComputerController），時至今日，仍然代表了這一創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展趨勢，成為新一代自控工程師的新寵。我們知道，常規(guī)的PLC大多依賴于單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序，來處理程序本身的邏輯運算指令以及外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新，整個應用程序采用一個循環(huán)周期，但事實上在一個控制系統(tǒng)中，雖然往往有一些數(shù)據(jù)量是實時性要求很高的，但也有很多大慣性的模擬量是沒有太高實時要求的，如果采用同樣的刷新速度其實是對資源的浪費，而且循環(huán)順序掃描的運行機制也直接導致了系統(tǒng)的控制速度嚴重依賴于應用程序的大小，應用程序一旦復雜龐大，控制速度就必然降低。這無疑是與I/O通道高實時性控制的要求相違背的。
而貝加萊PCC系統(tǒng)的設(shè)計方案則完美地解決了這一問題，與常規(guī)PLC相比較，PCC最大的特點就在于其引入了類大型計算機的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)理念，并輔以多樣化的應用軟件設(shè)計手段，由于分時多任務(wù)的運行機制，使得應用任務(wù)的循環(huán)周期與程序長短無關(guān)，而是由設(shè)計人員根據(jù)工藝需要自由設(shè)定，從而將應用程序的掃描周期同真正外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了真正實時控制的要求，而且這種控制周期是可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求而做相應設(shè)定。
傳統(tǒng)PLC運行模式
貝加萊PCC-定性分時多任務(wù)操作系統(tǒng)的運行模式基于這樣的運行平臺，PCC的應用程序可分為多個獨立的任務(wù)模塊，這樣給便應用軟件的開發(fā)帶來了極大的便利，因為工程師可以方便地根據(jù)控制項目中各子系統(tǒng)的不同功能要求，如數(shù)據(jù)采集，報警，PID調(diào)節(jié)運算，通信控制等，開發(fā)相應的控制程序模塊(任務(wù))，在分別編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的用戶程序存儲器中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下，并行協(xié)同運行，因為這些模塊既相互獨立運行，而數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，由他們共同實現(xiàn)項目的控制要求。在這多個任務(wù)中，根據(jù)不同任務(wù)對實時性能的不同需求，設(shè)計人員可以指定不同的優(yōu)先等級即確定的循環(huán)周期，從而實現(xiàn)確定的分時多任務(wù)控制。即便某個任務(wù)處于等待狀態(tài)，別的任務(wù)也可繼續(xù)執(zhí)行。
這種多任務(wù)的運行機制，采用大型應用軟件的模塊化設(shè)計思想，還帶來了項目開發(fā)效率上的提高，有著常規(guī)PLC無法比擬的靈活性。因為多任務(wù)的思想使得各個任務(wù)模塊的功能描述更趨清晰簡潔，用戶可以自行開發(fā)自己獨有的而又同時具有通用性的獨立功能模塊，并將其封裝以便于日后在其他應用項目中重新使用。而且各個不同的任務(wù)甚至可以由開發(fā)小組的不同成員分別編制，不同的開發(fā)人員基于共同的約定，可以靈活選用不同編程語言，這就意味著不僅在常規(guī)PLC上一直為人們所熟悉的梯形圖，指令表等符合IEC6113-3規(guī)范的通用語言可以在PCC上繼續(xù)沿用，而且用戶還可采用更為高效直觀的高級語言，比如ANSIC和AutomationBasic，從而實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算功能和過程控制算法。
而且所有這些編程語言，PCC都采用“符號變量”來標識外部I/O通道及內(nèi)部寄存器單元(例如用戶可用motor_run來代表某開關(guān)量輸出通道，button_down代表某開關(guān)量輸入通道)。這樣，軟件開發(fā)人員毋需熟知PCC內(nèi)部的硬件資源分布，而只須集中精力于項目本身的工藝要求，即可迅速編制出結(jié)構(gòu)清晰功能明確的控制程序來。
PCC在硬件上的特點，還體現(xiàn)在它為工業(yè)現(xiàn)場的各種信號和應用設(shè)計了許多專用的接口模塊和功能模塊，如溫度、張力、步進電機驅(qū)動、示波器、鼓序列發(fā)生、脈沖編碼，稱重、超聲波信號等等。它們將各種形式的現(xiàn)場信號十分方便的接入以PCC為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)中，用戶可按需要對I/O通道進行數(shù)十點、數(shù)百點至數(shù)千點的擴展與聯(lián)網(wǎng)。在PCC模塊內(nèi)部，CPU的數(shù)據(jù)總線與IO總線分離，并配置有獨立的I/O處理器，特有的時間處理單元（TPU）在不增加CPU負荷的前提下，高速處理無論簡單或復雜的定時任務(wù)，其基準計時頻率可高達6.29MHz，因此目前被廣泛應用于測頻測相及PWM等極高精度的時間處理場合中。而其所有數(shù)字量輸入端都經(jīng)過了光電耦合隔離，模擬量輸入端也都經(jīng)過了RC濾波處理，因此具有很好的抗干擾能力，其整體硬件平均無故障時間MTBF高達50萬小時。
PCC在遠程通信方面的靈活性，是區(qū)別于常規(guī)PLC的另一顯著標志，作為構(gòu)成現(xiàn)場分布式控制的主要供應商之一，貝加萊PCC為此提供了十分靈活多樣的解決方案。除開放式現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)方案之外，PCC還提供了多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用戶不僅可以采用貝加萊的獨有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也可以方便的與其他廠家的PLC或其他工控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信(如Siemens，AB，Modicon等)，在一些特殊情況下，PCC還為用戶提供了創(chuàng)建自定義協(xié)議的幀驅(qū)動（Framedrive）工具。特別值得一提是EthernetPOWERbbbb網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這是2001年貝加萊公司在競爭對手還在討論實時工業(yè)以太網(wǎng)概念的時候，便在全球第一次推出并實用化了真正意義的實時工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，這也是全球第一個開放的安全級（SIL3）實時工業(yè)以太網(wǎng)。2007年初該公司又已經(jīng)發(fā)布其實現(xiàn)了千兆級實時工業(yè)以太網(wǎng)EthernetPOWERbbbb的消息。由于具備這樣的技術(shù)優(yōu)勢，PCC常常能解決許多常規(guī)PLC所望塵莫及的通信難題，輕松實現(xiàn)與各種不同產(chǎn)品，不同通信協(xié)議的高效互聯(lián)。
本文標簽：三菱小 型PLC——FX3G
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