【前言】新能源電池尤其是動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)是近些年非常火爆的新興產(chǎn)業(yè)，市場發(fā)展前景非常富有想象力。相關(guān)于傳統(tǒng)的不管是鉛酸蓄電池，還是鎳氫電池，甚至燃料動力電池，鋰離子電池?zé)o論是在壽命、環(huán)保、安全方面，還是高容量、體積小、重量輕等方面有很大的優(yōu)越性及發(fā)展?jié)摿ΑＰ滦袠I(yè)，新產(chǎn)品往往是百花齊放，也是魚目混珠。目前這個行業(yè)，不管是電池本身的設(shè)計，還是其生產(chǎn)工藝，還是制造它的生產(chǎn)線及設(shè)備都還缺乏比較完善的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)，尤其是其產(chǎn)品線的后段。這樣導(dǎo)致的現(xiàn)狀是產(chǎn)品線設(shè)計及調(diào)試周期長，投入資源大，而最后產(chǎn)品品質(zhì)得不到保證，生產(chǎn)效益低也是目前行業(yè)普遍現(xiàn)象。

我們了解自動化線及設(shè)備設(shè)計的成功與否或者好壞，不但取決于自動化技術(shù)自身：設(shè)計理念、控制架構(gòu)、元器件選型、作業(yè)方式等的把握及其標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化;而且也取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。關(guān)于后者，自動化設(shè)備廠家是無法準(zhǔn)確把握的，而生產(chǎn)廠家往往又對自動化產(chǎn)線及設(shè)備的技術(shù)缺乏深度的理解。實踐證明：要實現(xiàn)生產(chǎn)自動化線及設(shè)備的高效化必須是產(chǎn)品與設(shè)備兩者的高度融合。也就是說，面向客戶、面向產(chǎn)品、面向工藝才是自動化行業(yè)的根本目的和設(shè)計落腳點(diǎn);而所謂方法、技術(shù)、選型等只是結(jié)果，或者說是實現(xiàn)的路線和工具。

本文重要是探討動力鋰離子電池自動化產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計及相關(guān)設(shè)備、儀器、工具的選型的一些思路。

一，鋰離子電池生產(chǎn)過程中的一些問題

目前市場上采用較多的鋰離子電池重要為磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池，首先二者正極原材料差異就大，因而雖然整個生產(chǎn)工藝流程比較接近但各階段工藝參數(shù)還是有差異，而且不同應(yīng)用廠家有不同的材料的使用和配比，工藝的變化、相應(yīng)的設(shè)備選擇也就有差異。

另外，鋰離子電池從外形上分方形電池、圓柱電池和軟包電池;而從應(yīng)用的角度，又分?jǐn)?shù)碼電池、動力鋰電池、儲能電池。其中動力鋰電池和儲能電池是將眾多單個的電芯通過串、并聯(lián)的方式連接起來的電池組及電池包，并綜合了動力和熱管理等電池管理系統(tǒng)。相比于數(shù)碼電池，電芯的配組、組裝是動力鋰電池系統(tǒng)生產(chǎn)、設(shè)計應(yīng)用的關(guān)鍵，是連接上游電芯生產(chǎn)和下游(如整車生產(chǎn))應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)。相比電池的前段相對標(biāo)準(zhǔn)化的電芯生產(chǎn)、組裝工藝，后段電芯的配組、組裝工藝，目前還缺乏成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

本文將重要以方形電芯動力鋰離子電池為例，探討其后段的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

二，電池生產(chǎn)過程中重要工藝特點(diǎn)

鋰離子電池生產(chǎn)牽涉到一套很長、復(fù)雜的生產(chǎn)鏈，從整個生產(chǎn)鏈來看鋰離子電池生產(chǎn)是典型的流程式生產(chǎn)，即工藝過程基本上是持續(xù)進(jìn)行的，生產(chǎn)順序幾乎不變。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化成熟度及工序的相關(guān)度，電芯生產(chǎn)段即動力鋰電池生產(chǎn)的前段已發(fā)展了十多年，基本上工藝、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化成熟度比較高，適用于離散式流程生產(chǎn)方式。而后段動力鋰電池組裝段是近些年才發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還處于探索階段，相比則其自動化生產(chǎn)適用流水線式流程生產(chǎn)方式。整個流程一般分幾段，中間通過成品/半成品緩存庫連接。

消費(fèi)領(lǐng)域的數(shù)碼電池是鋰離子電池行業(yè)發(fā)展最早也最成熟的應(yīng)用產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝及設(shè)備基本標(biāo)準(zhǔn)化。重要由上游電芯生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，其“電芯”也是構(gòu)成動力鋰電池生產(chǎn)最基本的原料。電芯生產(chǎn)段重要涉及的設(shè)備有：

1，極片制作段：攪拌機(jī)，涂布機(jī)，輥壓機(jī)，分條機(jī)，制片機(jī)。

2，電芯制作段：卷繞機(jī)，疊片機(jī)，入殼、注液、封口等預(yù)裝設(shè)備。

3，電芯組裝段：充電化成設(shè)備，分容測試柜，電芯測試儀，電芯封裝設(shè)備。

電芯生產(chǎn)段重要應(yīng)用到的控制技術(shù)包括：同步控制，糾偏技術(shù)，張力控制等;牽涉到的重要儀器及專用設(shè)備重要有電芯的電壓、內(nèi)阻測試儀器，分容測試柜，超聲波焊接，中低功率激光焊接機(jī)等等。這些不是本文要探討的重點(diǎn)，電池生產(chǎn)的后段：動力鋰電池組裝段才是本文探討的重點(diǎn)。

三，動力鋰電池組裝工藝及產(chǎn)線配置

動力鋰電池組裝自動化生產(chǎn)重要包括：電芯處理段，模組組裝段，模組框架焊接段，匯流排焊接段，PACK裝配段。某方形動力鋰電池生產(chǎn)流程如下圖：

從圖中可見動力鋰電池組裝流程基本是從頭到尾持續(xù)進(jìn)行的，一般在模組組裝與電池包組裝段之間通過模組緩存庫來連接，也就是說，整個生產(chǎn)過程可以分成兩段流程型自動線。

一般而言，不管是軟包電池、硬殼電池還是圓柱電池。模組的自動化組裝工藝流程都是從電芯上料開始的，這個來料可以是原供應(yīng)商供應(yīng)的包裝，也可以是廠家經(jīng)過檢測后統(tǒng)一整理好的專用料框。上料可以是人工操作，也可以通過傳送帶自動上料，然后通過機(jī)器手臂抓取。上料的同時會進(jìn)行電芯的讀碼、電芯極性檢測、電芯分選、電芯厚度檢測、電芯電性能OCV等檢測，并將不良品剔除。來料通過初檢和分選之后，根據(jù)模組和工藝要求的不同會分別進(jìn)行諸如等離子清潔、涂膠貼膠、電芯堆疊、模組組裝、極耳裁切整形、模組框架焊接、模組打碼掃碼、模組檢測、匯流排焊接、BMS系統(tǒng)連接、模組最終檢測、模組下料等工序。

這一序列工序是完成從單個電芯配組成模組的組裝工藝過程，從模組配組成電池包過程也基本類似。也就是說所有的工序、處理動作都是圍繞單個電芯配組成模組再配組成電池包而進(jìn)行的，如：只有經(jīng)過一序列檢測、處理合格，滿足所謂“同一性”要求的電芯才能參與配組;電芯堆疊與模組框架組裝好，符合成組要求，滿足組裝精度才能進(jìn)行電芯串并聯(lián)的焊接作業(yè);電芯組裝成模組后合不合格要通過測試才能確定等等。當(dāng)然不同電池生產(chǎn)廠家，同一廠家不同的規(guī)格型號有不同的生產(chǎn)流程，但大的流程方向上差不多。重要差別是電芯、模組、電池包有不同的尺寸、規(guī)格，也有不同分檔、配組原則，至于測試參數(shù)、電源管理、溫度監(jiān)控等等基本上是各公司的核心數(shù)據(jù)。

因此，由于電芯及側(cè)板、端板、絕緣片、連接片等投入物料差異;模組及電池包的結(jié)構(gòu)和組裝差異;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的缺位等因素，所以設(shè)計時要著重注意產(chǎn)線的兼容性、整線的節(jié)拍，也就是說目前生產(chǎn)線設(shè)計要定位于多規(guī)格小批量混線生產(chǎn)方式。這也從一個角度說明：產(chǎn)線的控制架構(gòu)設(shè)計，數(shù)據(jù)采集和處理方式從技術(shù)層面看是設(shè)計自動化產(chǎn)線控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，圍繞MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))設(shè)計才是設(shè)計控制系統(tǒng)的指導(dǎo)核心。

基于以上分析，盡量配置機(jī)器人參與電池組裝生產(chǎn)是明智選擇，配合輸送線、視覺定位、專用設(shè)備(如高功率激光焊接機(jī))和專用檢測儀器等完成整個電池生產(chǎn)過程。

如上圖所示電芯處理段，比較適合用同步帶輸送線(相比電芯尺寸小且變動也不大)，各工位同步運(yùn)行，各工序間狀態(tài)和參數(shù)的連接、轉(zhuǎn)換穩(wěn)定可靠。模組堆疊、組裝則更適合用選用機(jī)器人。如下圖，模組框架外殼的焊接牽涉到焊接、視覺定位，同樣應(yīng)用機(jī)器人更方便靈活;至于把不同來料組裝在一起，半成品/成品生產(chǎn)工位的轉(zhuǎn)移就更能發(fā)揮機(jī)器人的靈活方便優(yōu)勢，這也是多規(guī)格小批量混線生產(chǎn)方式的最佳選擇。

而電芯堆疊成模組后尺寸和重量都比較大，就比較適合倍速鏈輸送線。半成品模組固定在治具定位板上，倍速鏈帶動治具板一個個工位順序流動，可在不同工位完成極柱的定位和清洗，匯流排的焊接，模組絕緣、耐壓、電壓、內(nèi)阻等測試。

由此可見，從電芯上料到最終模組下料，整個物料的傳送通過傳輸系統(tǒng)(同步帶輸送線，倍速鏈輸送線及機(jī)器人等)來完成。傳輸系統(tǒng)還可以根據(jù)工藝的調(diào)整需求靈活擴(kuò)展工位，不同工位之間的傳遞無需人為操作，模組治具定位板自帶產(chǎn)品尺寸調(diào)整機(jī)構(gòu)，能適應(yīng)不同尺寸模組的裝夾，這樣就比較適合小批量多規(guī)格的生產(chǎn)需求。焊接是整線中最關(guān)鍵的生產(chǎn)工序，為了適應(yīng)不同規(guī)格尺寸混線式生產(chǎn)，視覺定位及激光測距等是自適應(yīng)生產(chǎn)的必然選擇。另外無論是電芯、模組還是電池包的電性能測試也是非常重要的工序，同樣要注意這種自適應(yīng)生產(chǎn)方式。一般設(shè)計成多連接頭，通過配方功能自動適應(yīng)不同的測試點(diǎn)及測試項目。

假如說電芯配組組裝成模組段可以采用全自動化線，那么由模組組裝成電池包則比較適合半自動化線，如上圖。因為到了電池包組裝段，來料、成品/半成品尺寸和重量都很大;其中柔性的線路串接等工作更離不開人工的協(xié)助;再則動力鋰電池流程到這個階段的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度更低。因而借助滾筒輸送線、助力臂、機(jī)器人、AGV小車等，配合人工以半自動化作業(yè)方式在目前情況下是相較簡單而有效的生產(chǎn)方式。

四，動力鋰電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分析

由前文對動力鋰電池組裝產(chǎn)線生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)的分析，從控制系統(tǒng)角度看：PLC，機(jī)器人、掃碼、物料傳輸、檢測、測試、焊接、自適應(yīng)、MES(制造執(zhí)行管理系統(tǒng))是整條產(chǎn)線中要解決的關(guān)鍵技術(shù)，也是適用多規(guī)格小批量生產(chǎn)形態(tài)的重要技術(shù)支撐。正如前文說的：產(chǎn)線的控制架構(gòu)設(shè)計，數(shù)據(jù)采集和處理方式從技術(shù)層面看是設(shè)計自動化產(chǎn)線控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，圍繞MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))設(shè)計才是設(shè)計控制系統(tǒng)的指導(dǎo)核心。

MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))是一套面向制造公司車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES側(cè)重于車間作業(yè)計劃的完成，可以為公司供應(yīng)包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、設(shè)備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，為公司打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺。它是所謂工業(yè)3.0數(shù)字化廠背景的產(chǎn)物，經(jīng)過近2、30年的發(fā)展，其廣度、深度已發(fā)生很大變化。它所包含的十幾項目功能，在不同應(yīng)用領(lǐng)域，不同的生產(chǎn)環(huán)境，側(cè)重點(diǎn)會所不同。

一般商用MES系統(tǒng)雖然供應(yīng)二次開發(fā)功能，但在實際應(yīng)用，尤其是與設(shè)備層的連接上，因為實際的生產(chǎn)領(lǐng)域、環(huán)境、形態(tài)、工藝，甚至客戶要求等各方面差異很大，應(yīng)用起來并不是很順手，最好的方式還是根據(jù)MES的原理根據(jù)實際的應(yīng)用量身定做開發(fā)專用的MES系統(tǒng)。

關(guān)于動力鋰電池自動生產(chǎn)線，MES要的功能及特點(diǎn)包括但不僅限于：

設(shè)備管理：設(shè)備和工藝操作模式，狀態(tài)、參數(shù)及配置的管理，也包括產(chǎn)線及設(shè)備運(yùn)行性能、產(chǎn)量的評估：uptime，downtime，yield，efficiency等。

數(shù)據(jù)采集：在線、實時采集或處理各種原始數(shù)據(jù)，生成各種數(shù)據(jù)庫并保存。這些數(shù)據(jù)配合條碼、料號及倉儲等，是進(jìn)行物料追蹤、品質(zhì)管控、生產(chǎn)監(jiān)控、生成各種報表的基礎(chǔ)。

質(zhì)量管理：通過在線測試或離線抽檢，對產(chǎn)線、部件或工藝的穩(wěn)定性、可靠性管控，如SPC、SQC、CPK、R&R、K&K等分析。

配方管理：配合計劃排配、生產(chǎn)調(diào)度，新品導(dǎo)入。

生產(chǎn)監(jiān)控：生產(chǎn)過程中的各種實時數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，報警信息。報表生產(chǎn)：各種記錄、生成、查詢報表，由后端處理。

由此可見，控制系統(tǒng)的核心其實就是數(shù)據(jù)處理，控制系統(tǒng)的不同源自于數(shù)據(jù)深度和廣度的差別，這也是工業(yè)自動化發(fā)展到數(shù)字化廠，再到未來的智能化廠的基礎(chǔ)。從電控和IT的角度，上面這些功能可以分成前端數(shù)據(jù)和后端數(shù)據(jù)。實時性的，原始的數(shù)據(jù)由前端電控處理，包括數(shù)據(jù)的采集，設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控等;而數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、生成及儲存由后端IT處理。前后端數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)高度合作、統(tǒng)一，通過同一平臺，同一格式各自運(yùn)行、相互聯(lián)系、互相影響。

五，動力鋰電池生產(chǎn)線的控制模型

方法學(xué)認(rèn)為構(gòu)造系統(tǒng)：應(yīng)該圍繞對象而不是功能;而面向?qū)ο髣澐謫栴}：應(yīng)該以功能而不是以步驟。

基于前文對動力鋰電池生產(chǎn)線的分析，在保證安全的基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)最少硬件配置，操作簡單化(包括遠(yuǎn)程上電，初始化，設(shè)備基本處理等)，就近配線原則?？梢圆捎谜€操作，區(qū)域集中控制，現(xiàn)場分布式總線連接控制方式來設(shè)計整個控制系統(tǒng)。這也是基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計原則，無論是機(jī)構(gòu)還是電控，是電氣還是控制，要以能實現(xiàn)功能站可單獨(dú)調(diào)試、打包、轉(zhuǎn)運(yùn)、組裝等一體化、模組化為設(shè)計目標(biāo)。整線的控制網(wǎng)絡(luò)參考實例見文后附頁圖示。

整線(Line)可分成幾個區(qū)(Zone)，每一個區(qū)或由若干模組(Module)組成。

模組是指能完成產(chǎn)線生產(chǎn)中一個工作區(qū)段的模塊(如：機(jī)器人配組、激光焊接等)，模組由若干工站(Station)組成。工站分兩類：基礎(chǔ)站(BaseStation)和制程站(ProcessStation，也包括Test站)。制程站可以完成一道具體生產(chǎn)工序，它可能是一個獨(dú)立設(shè)備。Test站是特殊的Process站，一般是指獨(dú)立系統(tǒng)處理的測試工站，如嵌入式CCD檢測。基礎(chǔ)站連接各工序站，可能是輸送線或是中間站，也可能是虛擬的工站。進(jìn)一步地，工站還可以分成段(Segment)，一個工段可以完成一個基本的工藝過程。

分層結(jié)構(gòu)如下圖。電氣方面符合：線→區(qū)→模組(或站)的三層基本結(jié)構(gòu);控制方面符合：線→區(qū)→站(或模組)→段(可選層)的三(或四)層基本結(jié)構(gòu)。從安全的角度看，可上電層：區(qū)或模組(站);可操作層：線或區(qū)或模組(站)。

越是底層優(yōu)先級別越高，所以工站是電氣和控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，所有含義或結(jié)構(gòu)圍繞工站展開。同一層結(jié)構(gòu)的不同模塊間需實現(xiàn)獨(dú)立封裝設(shè)計，編寫程序用數(shù)據(jù)須與實際物理輸入/出地址獨(dú)立。層之間、同層不同模塊間、I/O鏈接等最好由配置來完成。

基于以上原則，整線操作由整線配置站處理，配置站可采用大尺寸的工業(yè)平板電腦及總操作臺。配置站除了完成整線的監(jiān)控外，還是承擔(dān)MES前后端數(shù)據(jù)的連接平臺。總操作臺完成整線的啟動/停止，相關(guān)狀態(tài)顯示及復(fù)位等基本功能。下圖就是線一級的人機(jī)操作界面實例(下同)，基本的按鈕及指示與整線有關(guān)，運(yùn)行于平板電腦的組態(tài)軟件可對各區(qū)甚至各工站進(jìn)行配置、操作、設(shè)置及顯示，同時也是MES運(yùn)行的平臺。

根據(jù)工藝及產(chǎn)線走向，整線可分幾個控制區(qū)域，每一個區(qū)域配一個PLC及1個或多個操作臺(包括HMI，保證安全的基礎(chǔ)上以操作簡單為原則)，每一個控制區(qū)域既可以單獨(dú)啟停也可以通過整線啟停。下圖是區(qū)一級的人機(jī)操作界面，基本按鈕及顯示與整區(qū)有關(guān)，專用的HM可以對本區(qū)各模組或工站負(fù)責(zé)，操作、設(shè)置、顯示等都可在此進(jìn)行。除非特殊需求，區(qū)內(nèi)各模組或站不再配專用HMI。

各站點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)或總線相互連接，現(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器也可通過位總線連接。下圖就是站一級操作盒，分2類。左邊與安全相關(guān)，原則上必須配備;右邊重要用于調(diào)試(選配)用，也即要用時再連接上。

上面一些圖中的按鈕及燈指示的含義并沒有嚴(yán)格的規(guī)定，可以根據(jù)實際應(yīng)用而含義。但需符合2個基本原則：1，保證安全的基礎(chǔ)上，操作要簡單。2，線、區(qū)、站三級的含義要統(tǒng)一?，F(xiàn)場只需配置常用的按鈕及指示燈，無論是操作、狀態(tài)顯示、報警，還是參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)采集等等，重要在區(qū)HMI中處理。

對應(yīng)MES中設(shè)備的管理，實際應(yīng)用中可分操作和工藝兩部分。

1，操作模式：指設(shè)備運(yùn)行方式，包括命令和狀態(tài)。

一個字的命令含義(上層到下層，比如：LinetoZonetoModule/Station。注意含義的并非必須，要根據(jù)實際應(yīng)用而取舍，如下表高字節(jié)只是工站級才可能有的，但順序要統(tǒng)一、一致，而且低層包含上一層的含義。也就是說，越到低層含義越復(fù)雜，功能也越多。下同)：

一個字的狀態(tài)含義(下層到其它同層模塊和上層的應(yīng)答或狀態(tài)參考，一般地，下層優(yōu)先。)：

2，機(jī)械模式：指工藝運(yùn)行方式，也包括命令和狀態(tài)。一般地，除了維修模外各模式具有排它性，在自動運(yùn)行時有效。

一個字的命令含義

一個字的狀態(tài)含義(下層模塊也可以選擇自己的機(jī)械模式，但上層優(yōu)先)：

1)，正常：正常生產(chǎn)運(yùn)行機(jī)械模式，以下機(jī)械模式以外。

2)，省略：模塊不參與工藝運(yùn)行，僅有物理上的存在。

3)，忽略：模塊參與工藝運(yùn)行，但不采集數(shù)據(jù)，只是經(jīng)過。

4)，空運(yùn)行：沒有物料或工具投入模擬自動運(yùn)行過程，用于調(diào)試。

5)，排空：清空物料或工具，忽略工藝數(shù)據(jù)。

6)，維修：指一般進(jìn)行的手動維修處理，比如異常導(dǎo)致自動暫?？赡芤斯じ深A(yù)處理。

下表是以三菱Q系列PLC為例，如何劃分模塊及含義接口。

不同區(qū)是通過IP地址來區(qū)分，不同區(qū)的工站模塊結(jié)構(gòu)含義完全相同。上表中應(yīng)用到的L5000-6999，M5000-7999，D5000-8999范圍內(nèi)數(shù)據(jù)區(qū)保留作為控制網(wǎng)絡(luò)、區(qū)間、上位機(jī)等之間交換狀態(tài)和數(shù)據(jù)用，設(shè)置參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、報警提示具體含義可根據(jù)實際應(yīng)用進(jìn)一步配置細(xì)化。

借助對象化設(shè)計原理，由上我們可以含義如下結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)控制模型(見下圖)：標(biāo)準(zhǔn)控制模塊是屬性及操作的封裝體，假如標(biāo)準(zhǔn)控制模型是類的話，那么線模塊、區(qū)模塊、站模塊，甚至段模塊對象就是標(biāo)準(zhǔn)控制模型的實例。屬性值的取舍根據(jù)實際應(yīng)用而定，但類結(jié)構(gòu)，尤其是屬性值的含義順序要統(tǒng)一。

六，動力鋰電池生產(chǎn)線的控制方法及選型進(jìn)一步思考

前面探討控制模型時，便于理解是以三菱PLC控制平臺為參照;但這并不是重要的，參照模型原理選用其它控制系統(tǒng)平臺當(dāng)然同樣也是可以。理想的模型數(shù)據(jù)是封裝的，控制尤其是模塊化編程時應(yīng)該不依耐于實際的物理地址，這樣也有利于電氣與控制的分開作業(yè)。相關(guān)于西門子、羅克韋爾、歐姆龍等平臺，三菱控制系統(tǒng)并不是很好的平臺選擇：軟件尋址相較依耐于硬件，網(wǎng)絡(luò)功能也比較落后，兼容性不好，三菱近些年推出iQ平臺也是為了改變這種窘境。

當(dāng)然應(yīng)用那個控制平臺并不僅取決于技術(shù)本身，還與成本、采購周期、工程師的個人能力，甚至客戶的偏好等因素有關(guān)。但不管怎么樣選擇，筆者覺得無論是硬件還是軟件，平臺的統(tǒng)一是控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

假如以“一網(wǎng)到底，無縫連接”標(biāo)準(zhǔn)來衡量，羅克韋爾的Logix控制平臺，NetLinx開放網(wǎng)絡(luò)是最接近這種思想。從設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)DeviceNet，到控制層網(wǎng)絡(luò)ControlNet再到工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet/IP，這三種不同的網(wǎng)絡(luò)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層雖說不相同，但它們的應(yīng)用層都是使用同一個協(xié)議，即CIP通用工業(yè)協(xié)議。不同網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)換也比較簡單，基本上標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以尋址到底。尤其是其工業(yè)以太網(wǎng)EtherNet/IP支持商用的集線器。相反三菱，甚至西門子控制平臺在不同網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)換、連接時往往要復(fù)雜的配置處理。當(dāng)然西門子在產(chǎn)品覆蓋、穩(wěn)定性、市場成熟度、兼容性等方面還是有優(yōu)勢的。另外，歐姆龍Sysmac平臺也是一個很好選擇。

雖然自動化發(fā)展趨勢在往幾大系統(tǒng)控制平臺方向聚集，但市場中的各種網(wǎng)絡(luò)、總線標(biāo)準(zhǔn)還是很多。降低成本，提高效率是任何行業(yè)發(fā)展的趨勢。筆者相信自動化行業(yè)控制平臺將往商用IT平臺靠攏是未來的必然趨勢：PLC編程語言將往結(jié)構(gòu)化的文本和梯形圖語言集中;人機(jī)界面將統(tǒng)一到平板電腦+組態(tài)軟件平臺;網(wǎng)絡(luò)、總線將統(tǒng)一到工業(yè)以太網(wǎng)及相關(guān)總線。隨著規(guī)模化應(yīng)用，成本的降低，甚至按鈕、傳感器、電磁閥等都統(tǒng)一到工業(yè)以太網(wǎng)及總線平臺上。但目前IO-Link、AS-I、Modbus、DeviceNet、CC_Link、Profibus、Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT、TCP/IP等各種總線或網(wǎng)絡(luò)還是必須的選擇。但不管怎么樣選擇，一套控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)不能太多;除非牽涉到實時性要求非常嚴(yán)格的伺服同步控制，即使是伺服控制最好也統(tǒng)一到同一個網(wǎng)絡(luò)平臺上。