工業(yè)以太網(wǎng):工業(yè)4.0時代必備的“神經(jīng)系統(tǒng)”
工業(yè)4.0時代構(gòu)建智能工廠正被全球制造業(yè)領(lǐng)域不約而同地選為下一個中長期的發(fā)展愿景,同時也是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要突破口,而智能工廠的精髓就在于網(wǎng)絡(luò)在工 業(yè)領(lǐng)域的延伸,打通產(chǎn)、銷任督二脈,發(fā)揮信息化的作用,將產(chǎn)銷信息快速整合溝通。具體而言,智能工廠不僅是生產(chǎn)的自動化,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控制程,確保生產(chǎn)順 暢,還可協(xié)助制造業(yè)者整合各廠生產(chǎn)管理、物流管理及倉庫管理,實時匹配產(chǎn)能的需求與規(guī)模,避免大興土木,同時迅速提高產(chǎn)能,滿足客戶定制化訂單的實時生產(chǎn) 需求。 而工業(yè)以太網(wǎng)作為一種高效的局域網(wǎng)絡(luò),從誕生之初,就擔(dān)負(fù)著傳感器數(shù)據(jù)傳輸、生產(chǎn)設(shè)備控制等功能,是現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)體系中的重要組成部分和工廠信息化的基礎(chǔ)。它的構(gòu)建也就成為智能工廠建設(shè)的核心。
工業(yè)以太網(wǎng)是智能工廠核心 如果說第三次工業(yè)革命的自動化,僅是將生產(chǎn)過程作為對象,對其進(jìn)行信息技術(shù)的應(yīng)用。工業(yè)4.0將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大,進(jìn)而衍生出“智能工廠”的概念。它的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。 “工業(yè)以太網(wǎng),互聯(lián)互通、實時控制,進(jìn)而實現(xiàn)安全、節(jié)能將是智能工廠的核心技術(shù)?!比鹚_電子通用解決方案中心綜合營銷部副部長王均峰在接受記者采訪 時表示。具體而言,包括生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的M2M,通過網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,開發(fā)、銷售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實際生產(chǎn) 過程之間的協(xié)同等。 因為現(xiàn)代智能工廠有四大關(guān)鍵點:一是要連接所有網(wǎng)絡(luò)以拿到數(shù)據(jù)。二是要有智能機(jī)器。三是大數(shù)據(jù),將所有設(shè)備、所有人連接后,所有數(shù)據(jù)都大批量傳送到 智能終端上。四是分析,得到數(shù)據(jù)后從中抓取出應(yīng)用趨勢來,提高設(shè)備狀態(tài)的檢測和預(yù)測水平。王均峰認(rèn)為:“要形成高速傳輸、大數(shù)據(jù),保證實時性、安全性和節(jié) 能就變得十分關(guān)鍵。這正是工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建的要旨?!?/p>
標(biāo)準(zhǔn)化多協(xié)議是以太網(wǎng)當(dāng)前主要問題 如果說,構(gòu)建高速、大數(shù)據(jù)安全和節(jié)能的工業(yè)以太網(wǎng)是抓住了智能工廠的“牛首”,那么解決工業(yè)以及網(wǎng)絡(luò)的多標(biāo)準(zhǔn)問題,則是工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵。近些年 來,工業(yè)以太網(wǎng)經(jīng)過了不斷的發(fā)展,其實用性、易用性都獲得了長足的進(jìn)步,其應(yīng)用范圍也逐漸得到了擴(kuò)展。然而,應(yīng)用的快速增長也必然伴隨著各廠商在這一領(lǐng)域 的激烈競爭。時至今日,受到不同廠商支持的各種工業(yè)以太網(wǎng)紛紛搭建了自己的舞臺。工業(yè)以太網(wǎng)通信LSI,支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議及現(xiàn)場總線協(xié) 議:EtherCAT、 CC-Link IE Field、DeviceNet、 PROFINET(RT)、EtherNet/IP、 Modbus TCP)CANopen、CC-Link。 許多不同的通信協(xié)議已成為工業(yè)以太網(wǎng)市場中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,因此希望支持市場所需不同協(xié)議、或者希望在同一臺設(shè)備中支持多種協(xié)議的工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計人員 就要面臨開發(fā)時間增加的問題。上海工業(yè)自動化儀表研究院的繆學(xué)勤高工介紹,我們平時所說的工業(yè)以太網(wǎng),在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層都是符合IEEE802.3標(biāo) 準(zhǔn)的,而不同種類的工業(yè)以太網(wǎng),其區(qū)別主要是在應(yīng)用層。從某種程度上講,不同種類的工業(yè)以太網(wǎng)之間是可以解決互聯(lián)和互通的,但仍不能解決設(shè)備間互操作的問 題。使用不同工業(yè)以太網(wǎng)的設(shè)備完全可以共存,但是不能對話。互操作是體現(xiàn)在應(yīng)用層的差異,要在同樣的網(wǎng)絡(luò)中使用多種以太網(wǎng)設(shè)備就需要網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。 “這就需要開發(fā)同時支持多協(xié)議的通信芯片,當(dāng)然開發(fā)過程中需要考慮以太網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)、應(yīng)用開發(fā)、硬件開發(fā)、一致性測試等,從開發(fā)到量產(chǎn)需要很長時 間?!蓖蹙逭f,“瑞薩電子推出R-IN開發(fā)平臺可以將高速、實時性能和低功耗以及支持多種工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)(如EtherCAT、CC- Link IE、EtherNet/IP和PROFINET)的接口結(jié)合在一起,旨在為開發(fā)包含工業(yè)以太網(wǎng)通信功能在內(nèi)的工業(yè)設(shè)備(包括制造設(shè)備、安保攝 像機(jī)和機(jī)器人)提供全球支持?!?nbsp;
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