在工业自动化的世界中，PLC设备和控制器是不可或缺的组成部分。它们的稳定性和效率是生产线无故障运行的保证。而现在，随着5G技术的引入，我们即将迎来自动化领域的一场革命。
本文将介绍如何利用5G技术来实现工业自动化，并通过一个演示项目来展示其应用的可行性和优势。
背景介绍：理解PLC设备在自动化中的角色
在工业自动化领域，PLC系统扮演着关键角色，各主要PLC制造商提供的专用软件、编程语言及协议确保了设备运行的稳定性和安全性。然而，这种封闭性可能导致与其他厂商设备集成时复杂度提升，需借助额外工具和软件进行适配。
每当新的软件升级需要应用时，就必须物理更换带有最新编译代码的SD卡。对于拥有多个PLC安装的工业场所来说，这不仅需要停机，还需要投入大量人力进行检查和代码替换。
现代工业自动化可以实现基于SCADA系统的实时数据分析和可视化，这些系统通常安装在下图的第2级（厂区监管）中，这是一个通用模型，显示使用计算机控制的功能制造级别。
基于PLC安装的SCADA系统在硬件单元和依赖模块方面非常复杂。由于系统复杂，需要熟练的操作员、分析员和程序员来维护SCADA系统。
实战教程：利用开源工具简化PLC工作流逻辑设计
Node-RED是一种编程工具，用于以新颖有趣的方式将硬件设备、API和在线服务连接在一起，为我们提供了更多的扩展性和灵活性，即使是不太熟悉PLC编程的操作员也能轻松设计工作流逻辑，并与第三方系统交互。
每个节点可以分配给一个传感器或执行器
它可以使用调色板中的各种节点轻松地将流连接在一起，只需单击一下即可将这些节点部署其运行。
可以使用自定义仪表板显示实时数据
该工具可以安装在边缘计算机/服务器中，负责多个部署，其中自动化逻辑可以轻松快速地远程部署，这需要将软件直接更新到设备本身。
搭建vPLC高级架构示意图
在融合5G技术的PLC系统架构中，可以让多个组件融合，它们使用开源技术和工业协议（如OPC-UA、Modbus、Profinet等）相互交互。
l 边缘服务器：在此组件中，我们运行负责数据存储、工作流程编排、第三方系统和云服务器集成的服务。在我们的概念验证中，我们将此服务器连接到5G网络，以便我们可以通过无线连接与设备进行通信。
l Edge网关/硬件：该组件也连接到5G网络，在本教程中，使用RaspberryPi板作为Edge服务器和设备之间的桥接设备。在此组件中，我们运行一个基本服务，用于从RaspberryPiGPIO读取/写入数据，以通过MQTT协议向边缘服务器发送和接收数据。
l 计算机视觉模块：该组件是一个连接到边缘硬件的摄像头，用于启用对象识别任务，这些任务将发布到边缘服务器并由工作流编排服务使用。
经过测试，我们在内部5G网络上实现了平均15毫秒的网络延迟，这对于演示应用程序来说是可以接受的。如果需要更低的延迟，此设置还支持通过以太网千兆位接口的连接。
结合5G技术和开源软件，不仅能够提高工业自动化的效率，还能降低PLC系统维护成本，加快创新步伐。未来，我们期待看到更多基于5G的创新应用在工业领域中的发展和应用。
EC200系列CPU是一款高性能小型PLC，充分发挥小型机的单体优势，以超值的性价比为用户小型控制系统提供解决方案。
EC300系列CPU是一款中型PLC，通信接口丰富且拓展性强，为过程控制领域的中小型设备和系统提供稳定、可靠和高性价比的解决方案。
EC400系列CPU是一款大型PLC，具有丰富的通信接口和强大的拓展性，支持双CPU和双PLC冗余，为过程控制领域的大型系统提供稳定、可靠和高性价比的解决方案。
LicOS MC500是一款小型运动控制器，支持总线轴和脉冲轴，在16轴以内或者总线+脉冲混合运动控制场景中，MC500提供稳定可靠、高性价比的混合式运动控制解决方案。
LicOS MC600系列是一款中型运动控制器，它提供稳定可靠、性能强大的混合式运动控制解决方案。
LicOS MC700是专门针对高难度、高精度要求的复杂运动控制系统或设备打造的一款产品，它拥有极强的算力和实时性保证。
GL200系列IO系统以其丰富的模块种类、小巧便利的刀片式设计、高分辨率信号采集和实时反馈能力，为自动化行业提供稳定可靠的解决方案。
GR200系列耦合器，支持EtherCAT与Profinet，实现远程机架扩展，配备24V冗余电源和16通道数字I/O，简化工控自动化集成。
GL100系列IO系统以全面覆盖的模块类型、高分辨率信号处理和灵活的工程组态能力，为用户提供定制化解决方案，满足多样化的工业自动化需求。
LicOS GR100系列耦合器支持EtherCAT和PROFINET双协议，兼容主流设备，适配GL100系列IO模块，提供全面的通道级诊断功能，实现高效系统构建与故障响应。
S2系列伺服驱动器，以全新设计和精巧外观，结合LSM系列伺服电机，提供全面的驱动控制解决方案，实现位置、速度和扭矩的精确切换，确保性能卓越和用户体验的便捷与灵活。
S3系列伺服驱动器以其比S2更紧凑的体积，专为狭窄空间设计，与LSM系列伺服电机的无缝配合，提供适用于各种驱动应用的高性能解决方案，实现灵活的位置、速度和扭矩控制，确保用户享有卓越性能和稳定可靠的操作体验。
LicOS T3系列脉冲型伺服是新一代高性能伺服驱动器，可实现亚微米级别的位置控制精度，可大幅提升工业自动化设备的精座，速度、效率和稳定性。具备通用化和平台化两大特点，支持RS485通信，功率范围涵盖200W~1000VV。
LicOS U系列新一代高性能AC伺服驱动器。具有高响应，高精度、高速度的特点，同时采用先进底层算法，拥有多种高级功能，能够适应多行业场景，功率范围涵盖100W~7500W
LicOS RZ系列向油气款RTU，面向油气工控的高性能远程数据采集、控制与传输终端，集成数据采集、协议转换、冗余通信及本地边缘处理于一体
LicOS RC系列向轨交款RTU，面向轨交工控的高性能远程数据采集、控制与传输终端，集成数据采集、协议转换及本地边缘处理于一体
LicOS NC系列向电网款RTU，面向电网工控的高性能远程数据采集、控制与传输终端，集成数据采集、协议转换、冗余通信及本地边缘处理于一体
LicOS DCS 5.0 边缘控制数据中心，实现软件定义控制的核心,集成过程控制、安全联锁、工艺优化等所有核心功能。
LicOS DCS 5.0 智能现场终端，直接与生产过程交互，负责数据采集、感知和控制指令的执行。
LC3000系列工业以太网交换机，可满足工厂自动化、轨道交通、能源等严苛工业场景需求，为大型系统提供稳定、可靠和高性价比的解决方案。
