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工业软件介绍系列之一：PLM、PLC与OPC
2023.07.06 鲁邦通编辑部
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ProducttenterPLM和TeamcenterPLM的全称 Lifecycle Management，也就是说，产品生命周期管理。为什么要特别定义一个系统来管理产品的生命周期？如果CAD是基于数学和大量算法的，因此，PLM主要提供实现精细化管理的工具。PLM的核心功能有：1. 名称、版本、类型、生效日期、失效日期等产品主要数据。2. 产品状态或生命周期。3. CAD模型、工艺文件等产品文件。4. 产品之间的相互关系是BOM。在大公司中，许多产品在多个地区销售，因此可能会执行不同的法律、法规和质量标准，因此相应的部件会有所不同，因此，产品的BOM实际上是一个动态结构。产品的生命周期包括设计、验证、试生产、发布、故障等阶段，相应的BOM也不同。在制造领域，有EBOM、MBOM、PBOM、SBOM等：◉EBOM是Engineering BOM，即工程BOM，体现了工程中产品的结构。◉MBOM是Manufacturing BOM，也就是说，BOM的制造反映了产品的制造需求，如区分制造零件和采购零件。◉PBOM是Process BOM，也就是工艺BOM，将MBOM进一步细分为操作单元和设备，以及相应的工艺参数等，相应的系统有PTC Windchill MPMLink。◉SBOM是Software BOM，也就是说，软件BOM是一个软件列表，需要在出厂前烧掉并输入每个控制单元。相应的系统有PTC Integrity。PTCC系统是目前国内汽车行业应用最广泛的PLM系统 Windchilll和Siemans Teamcenter。Windchill成立于美国，1998年被PTC收购并发布4.0版，大约一两年后发布一个大版本。而Teamcenter的故事则大不相同：◉ Teamcenter的前身UGS最初是United Computing公司的CAM产品，UNIAPT， 1969年在美国加州成立，包括一些PLM功能。◉1976年，麦道收购United Computing。◉1991年，EDS收购了包括United在内的麦道公司的系统集成组 Computing，将相关产品命名为Unigraphics Solutions。◉2001年，EDS公司收购SDRC公司，形成Unigraphics PLM Solutions事业部。EDSIMAN与SDRCMetaphase合并，更名为Teamcenter。◉2007年，Siemens收购了EDS，并将其PLM产品更名为Siemens PLM software。之后，Siemens陆续收购了Innotec、Vistagy、Elan、为了扩大其PLM产品线，IBS等公司。图片来源：我们可以在西门子官方网站上看到，Windchill是一家典型的美国软件公司的产品，Teamcenter诞生于CAM，是一系列各自开发的多种产品的组合，对不同行业有不同的解决方案。PLC和OPCPLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是现代工业控制的核心。以下简要介绍了PLC的发展过程：1968年，通用汽车公司为取代传统继电器而招标新设备，以提高生产线调整和设备维护的效率。Modbus通信协议于1969年交付了其第一款PLC产品，并于1979年发布。Modicon后来成为施耐德的PLC品牌。此外，Modicon首款PLC产品，图源施耐德电气，Allen-Bradley公司也参与了PLC的早期发展，其PLC后来成为罗克韦尔的ABB PLC。除Modbus外，PLC流行的通信协议还包括Profibus和Profinet。1987年，由德国西门子等公司和机构推动的Profinet继承了Profibus，并于2002年发布了Profinet CBA标准。下面简单介绍一下OPC。OPC是PLC与IT系统通信的桥梁，将PLC处理的数据转换为IT系统可直接使用的变量。OPC有两个发展阶段：◉ 第一阶段是OPC DA，OPC代表OLE for Process Control。◉第二阶段是OPC UA，OPC代表OPen Platform Communications。其中，OPC 基于微软的OLEDA(对象链接和嵌入)、COM(组件)、DCOM(分布式组件)开发，最初版本于1996年发布。因此，在工业控制领域，微软Windows是一种真正的生产力工具。西门子和其他大型PLC制造商都有自己的OPC产品，但现在最受欢迎的是Kepware的通用OPC产品 Server，它与大多数主流型号的PLC兼容。Kepware成立于1995年，2016年被PTC公司收购。
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