新闻中心

当前页面: 首页 >新闻中心 >业界动态 >未来全互联架构谁主沉浮?

未来全互联架构谁主沉浮?

供稿:中国工控网 2017/11/9 17:36:22
0 人气:41

2017年的工业博览会比以往更加热闹,智能制造大背景下也有一些技术组织身在其中,这引发了工控小编的兴趣,他们不提供具体的产品,但似乎又特别吸引人们的关注——就像POWERLINK组织。因此,工控小编前往了该组织展台访问了POWERLINK(中国)技术主管王谨秋先生。

1、互联是智能制造的基础

对于制造而言,挑战在质量、成本和交付能力几个方面,而实时性其实与产品加工精度紧密相关。这就是产品质量的基础保障,而传输效率、响应速度则与整个生产的效率紧密相关,尤其是在高速的工艺切换时,造成的生产浪费更小。

 

而另一方面,基于以太网的传输也会将生产中的状态(能源、质量、维护)的参数进行传输给生产执行管理系统,进行整体全局优化,来进一步提升效率。

 

高速的信息传输使得整体效率得以下降,就像基于移动支付技术,人们无需再耗费时间前往柜员机取款,也不需要去操作复杂的网上支付流程,这样每个人的工作效率都会得到大幅度提高。同样道理,通信的效率提升,使得信息的传输加快,生产之间的协同就会被提速,这就是通信互联在其中扮演的角色。

2、OPC UA是智能制造实施的关键

智能制造必须将产线数据进行整合,然后进行全局的优化,形成生产策略规划与路径等,而这一切服务于生产运营水平的提高,自动化技术正从单机迈向全局分布式计算架构,进行生产协同,而这一切必须建立在工艺设备、机器人的数据在上行采集和下行执行方面的通畅,OPC UA是其实现的关键,因为智能制造必须要跨越几个要点:

 

(1)协同信息模型:哪些数据与信息是协同所需的?这必须有一个标准与规范,否则,无法对数据进行结构化,发挥数据的最大价值。

(2)语义互操作:生产现场必然由不同厂商的设备构成,平台与总线系统存在差异,如何让不同的设备说相同的语言?否则,就鸡同鸭讲,无法沟通。

(3)面向服务架构:如何让应用开发简单,OPC UA Server是一种面向服务的设计架构,OPC UA不但提供数据模型,还提供一些数据预处理服务,包括方法、角色、属性、服务等为通信互联提供便捷的保障。

(4)可视化:基于OPC UA的web Service服务,很多可视化会变得非常便捷,数据服务于不同的用户、不同的角色,这都使得数据更易于实现可视化。

  

 

(为什么采用OPC UA 图片由王谨秋先生提供)

 

OPC UA是智能制造的实现关键还表现在包括RAMI4.0的管理壳传输也是基于OPC UA规范,各个垂直行业如OMAC/PackML、Euromap也基于OPC UA开发其设备行规规约。

 

3、OPC UA与TSN是否成为未来?

关于TSN技术,也是一个热点话题,因为目前据说有很多厂商都在积极推动这项技术的研发和标准的制定,王谨秋先生对此也发表了看法。

 

TSN技术本身来自于高带宽、低延时的应用场景,如视频/音频传输。IEEE之前定义的标准被延伸到了无人驾驶汽车,2012年继续延伸至工业自动化。在其成立的相关工作组中,贝加莱也是其中一位积极推动者。

 

目前TSN的各项标准有一些已经完成,参与者目前在IIC有Testbed在进行互操作测试与验证工作,贝加莱积极参与其中,并与产业知名的企业如ABB、Bosch Rexroth、Cisco、Rockwell AB、GE、Schneider等一同推进该项技术。

 

 

(贝加莱智能制造全互联架构设计)

 

OPC UA与TSN的融合将会为整个工业互联带来全新的局面。虽然从技术上来说,TSN技术定义在MAC层,即ISO-OSI模型的第二层,但是,我们可以从TSN的数据队列机制与IEEE802.1Qbv、Qbu、Qcc等标准看到,其实际上解决了传输层与网络层的工作,而OPC UA则解决了会话层、表示层与应用层的规范工作。因此,某种意义上,我们可以理解OPC UA+TSN打通了整个工业互联的上行与下行数据的集成问题。

 

TSN技术可能会比以往的总线互联技术发展更快,因为制造业正迈向大数据应用时代,而这会进一步推动TSN更快的发展,预计在2020年,该项技术会有较大的突破性成长。

 

 

(POWERLINK展台,王谨秋先生向参观者介绍互联技术)

 

“POWERLINK组织一直致力于工业互联技术的前沿发展,从早在2001年即推出第一个实时以太网,并且也成为了IEEE组织第一个硬实时标准IEEE61158-2017,自2015年起积极推动与OPC UA基金会的合作,将设备行规基于OPC UA规范来设计,并成为IEEE组织TSN技术的积极参与者。”王谨秋先生说,“我们希望更多的国内企业与我们共同致力于中国的智能制造事业,也希望共同合作来推进互联技术的发展。”

 

技术也需要落地,最后举一个例子,比如在POWERLINK隔壁的贝加莱展台上,备受关注的新一代柔性电驱输送系统SuperTrak与两台机器人通过POWERLINK连接,实现高速的协同加工,包括可以实现CNC功能、定位同步。

  

 

(SuperTrak 样例视频)

 

柔性制造是SuperTrak的一大特色,开机最快速度可以达到4m/s,可以实现小批量、低成本生产,批量到1的能力。另外,AS软件驱动自动换型替代手动重新配置机器,大幅度缩减换型时间。这种柔性具有革命性意义。

审核编辑(朱密君)
更多内容请访问 中国工控网(http://www.gongkong.com)

手机扫描二维码分享本页

工控宝APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般