​　  随着工业4.0和工业物联网(IIoT)越来越流行，自动化概念正在悄然发生变化。自动化涵盖了高精度、高速度、高功率和猜测性保护等概念。这是由数字化、可编程体系推进的，现已开发和完善了几十年了。  
　　例如，计算机数字操控（CNC）经过履行预编程序列的计算机，完结了机床的自动化。CNC是20世纪50年左右也从计算机辅佐制作(CAM)开展起来的。随着计算机和伺服体系的开展，它能够协助制作商满意它们对可重复、高精度出产的日益增长的要求。CNC已成为准确度和操控的代名词，它主要由5个部件组成——排序器、插补器、伺服操控器、逻辑操控器和操作员操控接口。数控体系的概念提出20年后，一个价格更低，方式更简略的计算机辅佐操控呈现了，那就是可编程逻辑操控器 (PLC)。  
　　PLC是在20世纪70年代左右开发出来的，旨在代替继电器逻辑操控体系。这些继电器体系因为依靠硬件来履行要害功用，因而往往不经济性、缺少灵敏、不易运用。PLC具有输入和输出功用，可编程履行次序操作、数据处理或简略的轴操控。  
　　可是，PLC的使命并不是代替CNC。“两种操控器服务于不同的意图和商场，各有自己的优势。因而，没有任何业内人士会说，‘我现已出资了CNC，这儿现已没有PLC的用武之地了’，正是因为它们是两种彻底不同的操控。”发那科工厂自动化部分的CNC运用司理Ian Baird说。

    CNC和PLC将在未来的工厂中扮演不同的人物，协助制作业进步自动化程度，并专注于最大限度地削减停机时刻。

    因为它的运用，超出了简略的输入/输出(I/O)算法，因而CNC与自动化的联系比较多。现代CNC是一个灵敏的，数字操控的体系，旨在无需为整个体系从头编程的情况下满意制作商的需求。大多数现代CNC，还包含装备了内置作业、保护和诊断屏幕的用户界面。“因为这个原因，CNC 很受那些想要彻底操控机器的人的欢迎，因为它的功用，能让你在承受简略的训练之后就能够独挡一面。”Braid说道。  
因为具有较大的灵敏性，因而CNC适用于任何职业的杂乱、多轴加工。任何需求准确运动操控的运用都能够经过CNC完结，无论是手表零件和医疗设备的制作，仍是反响性原子、等离子的蚀刻等。  

  简略与杂乱操控使命
　　Baird以为对简略操控使命而言PLC更拿手。假如你有一个运用，不需求较高的精度或灵敏的运动操控，比方：沟通电动传输带，那么PLC往往是最好的挑选，并且它比CNC廉价。因而，有人以为CNC更适合运用于杂乱的运用。
　　但是， PLC尽管简略，但也有一些缺陷。Baird说，“ PLC没有CNC的灵敏性高。假如你需求稍微改动程序，有必要彻底从头编程。它也不具备CNC的高精度，因而最好将其作为低成本的基本使命解决方案。尽管PLC成本低，但许多制作商依然选CNC，部分原因是其全生命周期成本较低。” 
　　很风趣的是，许多设计师在装置PLC之后又转向了CNC，主要原因就是灵敏性、可靠性和成本。数控体系的初始成本高于PLC，但因为数控体系的可靠性和操控能力的进步，长时刻出资回报率可能会更高。它还使体系设计者能够灵敏地决议：他们期望用户在其机器上具有多少操控权。
　　数控体系的长时刻成本效益，得益于其先进的用户可编程特性，能够最大限度地削减停机时刻，操控机器的动力使用功率或机器产出。  
　　许多CNC都装备了人工智能概括操控。这意味着机器能够被操控在必定的作业负荷内作业，或自适应地操控机器完结夜班作业。例如，经过编写程序，让其作业在80%负载处，使公司能够更经济的使用动力。CNC还装备了动力功率功用，如充电模块。
　　CNC也具有安全功用，为与人类协作举动供给杰出的保证。“CNC装备了一个能够履行运动操控的数字算法来,” Baird说，“这个数字体系由两部分组成，一个实在的数字数据体系和一个方针数字体系。方针体系是‘抱负'的期望值，为机器供给方针作业参数。实在的体系和方针体系都由同一指令驱动，所以它们应该以彻底相同的方法作业。”
　　假如实在体系遇到中止，比方意外负载，则会导致实践数据违背方针数据。机器将把它转换成冲突，并以两种方法之一作出反响。假如移动缓慢，就会停止，假如快速移动，将履行一个 “向量撤退” ，它将撤回任何移动机械，以防止设备损坏。关于高端机器，还能够交融3D技能，阻挠五轴机械在其预先确定的作业区域外移动。  
　　关于期望完结流程自动化的制作商而言，零停机时刻也是一个重要考虑要素。计划外停机成本很高，能够形成几天、几周乃至几个月停止出产。未检测到的毛病，可能会对机器形成不可逆转的损坏，乃至可能伤害到工人。
　最小化停机时刻
　　“尽管期望工厂能够7x24小时接连作业有点不切实践，但咱们仍是能够尽量削减因为小毛病或过错形成的停机时刻，这也正是猜测性保护的概念地点。” Baird说，“CNC技能推进了猜测性保护的开展。猜测性保护答应咱们在潜在问题呈现之前发现它们，并在变得严峻之前采纳相应举动。咱们经过将操控机器的自动化技能作为守护人，来完结猜测性保护。”  
　　这是否意味着CNC注定要成为未来工厂的仅有工具？Baird并不这么以为，“PLC依然扮演着至关重要的人物。最好的比如就是出产线。CNC能够操控机器人的手臂、工装、铣削和研磨， 而PLC能够操控皮带的传输，将产品或资料从出产线的一个工序输送到下一个工序。因为CNC的杂乱性，使其并不能很好地完结这些使命，并且有点大材小用。作为工厂车间的一部分，简略和杂乱的使命要一起完结，CNC和PLC能够完美地结合在一起作业。”
　　在制作工具包中CNC和PLC都占有一席之地，未来它们将会怎么开展？“工业操控体系(ICS)会持续开展，并将以适合特定职业的专业化方式呈现。” Baird说。第三方还将使用开放接口的概念，将工厂与物联网结合起来。随之而来的是大规模的智能机器、数据搜集和剖析，这将有助于完结更大的进程改善。  
　　尽管不清楚CNC和PLC在未来的工厂中扮演什么人物，但它们都将成为其间的一部分，即便它们并不总是在一起合作。
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