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工業(yè)以太網(wǎng)

制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)

2025China.cn   2013年03月06日

        把每個(gè)設(shè)備都聯(lián)網(wǎng)可以提高自動(dòng)化的水平,這個(gè)想法也在改變著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。但這個(gè)想法在制造業(yè)上可行嗎?能為消費(fèi)者帶來好處嗎?
        在技術(shù)商業(yè)的消費(fèi)層面,對(duì)于“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)的聲浪甚囂塵上、不絕于耳。直接的緣由就是思科公司在網(wǎng)上發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)路線圖
,這個(gè)概念已在今天的工業(yè)里正在實(shí)現(xiàn)中。 


        “物聯(lián)網(wǎng)”的核心想法是把一切可以想象得到的東西連在網(wǎng)上,來自所有連網(wǎng) “物”的信息都可以存儲(chǔ)、傳送、分析,并可以根據(jù)變化自動(dòng)采取行動(dòng)。
        物聯(lián)網(wǎng)給我們描述了一個(gè)美麗的景象,但真實(shí)的情況是:即沒有想象的那么好,也沒有那么糟,不管怎么說,商業(yè)上已經(jīng)從中獲得了高收益。很多支持物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)工作已在制造業(yè)中完成。


連接生產(chǎn)
        “物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)已經(jīng)有很多年了,”Kepware公司的總裁托尼?佩恩解釋道,這是一家位于緬因州雅茅斯的技術(shù)公司,為自動(dòng)化行業(yè)開發(fā)通信和互操作軟件。佩恩提出的預(yù)防和基于條件監(jiān)視的理念已被很多制造商接受,市場不斷增長。
        這種連接方法與“把傳感器安裝到現(xiàn)場和老設(shè)備上,使一個(gè)區(qū)的設(shè)備和系統(tǒng)連在一起,采集信息并做出判斷,”的物聯(lián)網(wǎng)概念非常相似 ,佩恩說道?!氨热?,你有一個(gè)設(shè)備,假設(shè)從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)移動(dòng),你可以裝上一個(gè)溫度傳感器,觀察它在運(yùn)行時(shí)是否超出規(guī)定值。同樣,運(yùn)行時(shí)測量振動(dòng)是否超出規(guī)定值也是類似的例子?!?
        把理想更進(jìn)一步的做法是生產(chǎn)廠連接從設(shè)備級(jí)到企業(yè)級(jí)的所有設(shè)備,把信息連接到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)或企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng),為整個(gè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高水平?jīng)Q策。
        “我們以前常談起有關(guān)自動(dòng)化孤島的問題,”來自密爾沃基的羅克韋爾自動(dòng)化的以太網(wǎng)與基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理麥克?漢納說,“現(xiàn)在逐漸演變成關(guān)于如何使一個(gè)工廠與另一個(gè)工廠進(jìn)行互動(dòng)的討論――而不僅僅是廠內(nèi)一個(gè)部分與另一部分的通信。制造業(yè)中以太網(wǎng)設(shè)備的增長正在加速這種變化。一部分原因是企業(yè)需要更多的底層數(shù)據(jù)為最終決策提供支撐?!?BR>        基于條件監(jiān)視的實(shí)踐和傳感器至ERP的連接也許在制造業(yè)中具有劃時(shí)代意義,它們似乎不是一些人想象中的物聯(lián)網(wǎng):所有端到端的連接。
        “這不僅是連接智能設(shè)備,這是對(duì)制造業(yè)中的所有對(duì)象建模,容易用新的方法對(duì)它們再編排,目的是建立新的應(yīng)用,”Thingworx公司的首席執(zhí)行官羅斯?費(fèi)德爾說,這個(gè)公司成立只有兩年,位于賓夕法尼亞州的??怂诡D。產(chǎn)品結(jié)合了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、混搭、搜索、社交媒體和語義Web等關(guān)鍵數(shù)據(jù),把它們應(yīng)用于包括人員、系統(tǒng)、設(shè)備和其他真實(shí)“物”的處理中。
        為了在物聯(lián)網(wǎng)中說明制造建模的概念,費(fèi)德爾說要考慮它應(yīng)該具有什么樣的功能。比如,把谷歌的天氣預(yù)報(bào)連接到你的能源管理應(yīng)用中,就能事先得出你的建筑在一天里什么時(shí)候開始供暖或制冷。 
        “這是一種自動(dòng)作業(yè),連接的結(jié)果可以為你的建筑節(jié)省3%的賬單,”費(fèi)德爾說,“如再加上人員、系統(tǒng)和設(shè)備――這是一種持續(xù)的創(chuàng)新,還會(huì)有新的收益入賬。對(duì)于制造商,物聯(lián)網(wǎng)不僅把你的汽車連接到報(bào)警鐘,還創(chuàng)建了一種競爭優(yōu)勢。”

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對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的影
        乍看起來,物聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn)是供應(yīng)商試圖讓用戶購買更多不需要的產(chǎn)品,達(dá)到某種商業(yè)目的。實(shí)際情況是用戶推著供應(yīng)商走這條路,幫他們實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的愿望。
        按照歷史數(shù)據(jù)分析,供應(yīng)商喜歡按用戶的希望設(shè)計(jì)產(chǎn)品,但后來發(fā)現(xiàn):用戶想要的是不同東西,因此產(chǎn)品不得不重新設(shè)計(jì)或修改來滿足用戶需求。用物聯(lián)網(wǎng)思想開發(fā)產(chǎn)品的方法,產(chǎn)品增長 “是建立在無計(jì)劃的變化或連接上,”費(fèi)德爾說。
        很多技術(shù)因素正在制造業(yè)和工業(yè)現(xiàn)場推動(dòng)這種變化,兩個(gè)最閃亮的因素就是以太網(wǎng)和無線網(wǎng)。
        “以太網(wǎng)正在四面出擊,成為制造業(yè)的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),”Sixnet公司的連通總監(jiān)思科特?凱蘭說到,該公司是工業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備供應(yīng)商,位于紐約州的克利夫頓公園。他提到Endress + Hauser的新流量儀表具有以太網(wǎng)接口,這是儀表行業(yè)的一個(gè)趨勢?!八菀着c交流供電的儀表一起使用,當(dāng)然,我相信今后會(huì)看到更多的儀表支持IEEE802.11或以太網(wǎng)協(xié)議。那時(shí)大型控制系統(tǒng)就不會(huì)流行,因?yàn)槿绻總€(gè)設(shè)備都連接以太網(wǎng),它們的信息 可以數(shù)字化地傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng),之后快速地做出決策,”凱蘭說道。
        在以太網(wǎng)可能會(huì)獨(dú)霸制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),蜂窩網(wǎng)絡(luò)也同樣在公共設(shè)施中普遍應(yīng)用,“蜂窩網(wǎng)絡(luò)在兩年前還不是很流行,”凱蘭說,“但現(xiàn)在很多基礎(chǔ)設(shè)施,特別是水/污水行業(yè)變化很大。蜂窩技術(shù)使用戶能夠監(jiān)視過去不容易看到的東西。甚至現(xiàn)在可以用3G訪問,他們已經(jīng)具備這種網(wǎng)絡(luò),只要申請(qǐng)即可開通使用。新技術(shù)讓用戶有更好、更價(jià)廉的方案可以選擇?!?
        解釋工業(yè)網(wǎng)絡(luò)怎樣連接傳感層,蘭迪?杜里克指出,在流程工業(yè)他最近看到了一種趨勢。杜瑞克是圖爾克公司網(wǎng)絡(luò)與接口部門的總監(jiān), 位于明尼蘇達(dá)州的普利茅斯,是一家傳感器和連接設(shè)備供應(yīng)商。這個(gè)趨勢包括使用一個(gè)診斷電源調(diào)理器,作為現(xiàn)場總線基金會(huì)(FF)段和電源模塊之間的通信和診斷接口?!霸\斷模塊把采集信息傳送到高層網(wǎng)絡(luò)作為診斷和報(bào)警數(shù)據(jù)。這個(gè)設(shè)備使流程數(shù)據(jù)通過Web網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)可視化,因此在遠(yuǎn)程的工程師可以用瀏覽器訪問這個(gè)數(shù)據(jù),并且還可以馬上調(diào)整,”他說到。
        杜里克還提到有個(gè)供應(yīng)商打算把射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)集成到現(xiàn)有的傳感器產(chǎn)品中?!斑@使用戶更高效和更經(jīng)濟(jì)獲得制造數(shù)據(jù), 因?yàn)閭鞲衅骺梢园蚜鞒绦畔⒂涗浀揭粋€(gè)RFID的標(biāo)簽中,當(dāng)PLC需要時(shí),可以通過無線讀出信息,然后傳送到高層系統(tǒng),”他說道?!安捎眠@種方法,用戶可以在任何時(shí)間獲得任何設(shè)備當(dāng)前和歷史的信息。”
        就像公共設(shè)施中的蜂窩技術(shù),無線連接正在尋找連接工業(yè)應(yīng)用的方式,增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)中的診斷能力。
        “如果我斷開了你的以太網(wǎng)電纜,你不知道哪里出問題,除非你使用在線測試。但如果我弄壞了一個(gè)無線節(jié)點(diǎn),你的計(jì)算機(jī)會(huì)收到一個(gè)報(bào)警消息,”杰夫?科蒂斯解釋到,他是邦那工程公司的高級(jí)應(yīng)用工程師,一家位于明尼阿波利斯的工業(yè)和流程自動(dòng)化傳感器和相關(guān)產(chǎn)品的供應(yīng)商。
        這種自動(dòng)通知技術(shù)正改變邦那公司的產(chǎn)品開發(fā),據(jù)科蒂斯介紹。我們正需要這種技術(shù),以至于“所有設(shè)備能與自己的家族連接在一起,即使家族成員存在于不同地點(diǎn)或不同系統(tǒng)中。為了解釋邦那要達(dá)到的目的,科蒂斯列舉了今天的家用無線網(wǎng)絡(luò),即使鄰居購買了同樣的系統(tǒng),也永遠(yuǎn)不會(huì)相互干擾?!斑@個(gè)技術(shù)的美麗之處是網(wǎng)絡(luò)無所不在,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取,快速做出決定,不用別人告訴你怎么做。即便有信號(hào)丟失或電源斷電問題,無線產(chǎn)品可幫助你跟蹤源頭?!?
        在公共項(xiàng)目上的應(yīng)用引導(dǎo)著這種方式 ,科蒂斯說,無線應(yīng)用的真正起點(diǎn)位于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品?!?年前的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在公共設(shè)施中消失殆盡,”他說道?!罢{(diào)制解調(diào)器和有線網(wǎng)絡(luò)的日子也快要過去。每件東西看上去都要走-健康可查的無線網(wǎng)絡(luò)?!?/FONT>

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