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      科普知識
      數(shù)據(jù)分類:
      現(xiàn)場總線/網(wǎng)關

      工業(yè)現(xiàn)場總線IP化 打造工業(yè)4.0智慧工廠關鍵技術

      發(fā)布日期:2022-04-27 點擊率:51

      前言:

      「工業(yè)4.0 (Industry 4.0)」的精髓在于網(wǎng)絡延伸極大化,打通產、銷任督二派,產銷信息快速整合溝通,打造智能工廠。從工廠實務而言,智慧工廠不僅是達到工廠自動化,遠程監(jiān)控制程,確保生產順暢,還可協(xié)助制造業(yè)者整合各廠生管、物管及倉管,實時排配產能的需求與規(guī)模,避免大興土木之余,同時迅速提高產能,滿足客制化訂單的實時生產需求。

      工業(yè)以太網(wǎng)絡實現(xiàn)大量、實時、遠距信息傳輸

      在智慧工廠的愿景之下,布建工業(yè)以太網(wǎng)絡與PC-based控制器,力促工廠全面IP化儼然成為當今顯學。新漢計算機工業(yè)計算機事業(yè)部工業(yè)自動化產品規(guī)劃處處長李立偉說明,工業(yè)以太網(wǎng)絡擁有高擴充性,支持大量、實時、遠距信息傳輸?shù)榷囗梼?yōu)點,可適應設備增減變動,擴張網(wǎng)絡架構,滿足實時跨廠的信息傳輸要求。除此之外,工業(yè)以太網(wǎng)絡還支持備援環(huán)狀網(wǎng)絡架構,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽慷龋侵悄芄S中信息互通有無可信賴的媒介,也可彌補傳統(tǒng)序列通訊接口之不足。

      以石化業(yè)為例,石化園區(qū)動輒數(shù)十公頃,業(yè)者所需采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)、控制參數(shù),橫跨園區(qū)內數(shù)十個廠房,可以想見信息傳輸量令人瞠目結舌,此外各廠房負責不同上下游制程,廠房間的信息傳輸更要求實時,不可中斷,方能協(xié)助業(yè)者達到參數(shù)最佳化,實行預防性保養(yǎng)維修,進而促成營運零失誤,同時極大化發(fā)電利益。


      現(xiàn)場總線通訊協(xié)定 百家爭鳴,因此將現(xiàn)場總線IP化,是打造工業(yè)4.0智慧工廠的關鍵技術

      PC-based控制器串接工廠每個角落

      然不可諱言的是,現(xiàn)場總線通訊協(xié)議百家爭鳴,布建工業(yè)以太網(wǎng)絡并非易事,此外打造智慧工廠必須以既有的設備、系統(tǒng)為基礎。目前工廠自動化市場由西門子(Siemens)、洛克威爾(Rockwell)、Beckhoff等工業(yè)自動化大廠所主導,這些大廠經(jīng)長期的可靠度及穩(wěn)定性驗證,此生態(tài)不太可能有變化,因此工業(yè)以太網(wǎng)絡使用的網(wǎng)絡協(xié)議標準便需兼容于大廠所制定的PROFINET、PROFIBUS、EtherNet/IP、DeviceNet、EtherCAT等多種通訊協(xié)議。

      在此情形之下,PC-based控制器效益也益加明顯。李立偉解釋,首先,PC-based控制器所支持的通訊接口較可程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller;PLC)來得廣且有彈性。其次,PC-based控制器擴充簡單,今若產線新增機臺、廠區(qū)新增現(xiàn)場儀器、抑或是置入PC-based控制器,拉線即可完成,對生產制造干擾較小,甚至不會造成作業(yè)停擺,反觀PLC控制系統(tǒng)則未必如此。2013年海外產業(yè)大展上,諸多任務控業(yè)者不一而同側重PC-based控制器系統(tǒng),PC-based控制器魅力從中可見一斑。

      李立偉指出,邁向全IP化智慧工廠的同時,需順應工業(yè)控制市場的既定潮流,由于制造現(xiàn)場可能混合采用不同供貨商不同通訊協(xié)議的控制系統(tǒng),例如半導體業(yè)者的制程控制與廢水處理系統(tǒng)便未必選自同一供貨商,又如石化業(yè)者因園區(qū)建期分段,各期選用的控制系統(tǒng)也是不盡相同;再如車廠、家電制造工廠,制造現(xiàn)場更是混合一般商用計算機與工業(yè)控制器。而PC-based控制器便可協(xié)助制造業(yè)者打造全IP智慧工廠,并在工廠轉型過程中,力促生產平順穩(wěn)定。

      新漢計算機推出NIFE解決方案(NEXCOM Industrial Fieldbus Embedded Computer),整合全系列不同處理器架構、機型尺寸的PC-based控制器,支持FBI(Fieldbus Interface)適配卡支持各式現(xiàn)場總線通訊協(xié)議,并搭配完整軟件能力,從實時與非實時操作系統(tǒng)、控制軟件、HMI/SCADA軟件整合不一而足,并通過原廠測試驗證,確保PC-based控制器、通訊適配卡、軟件三者兼容。

      透過矩陣式的軟硬組合,新漢縝密整合出穩(wěn)定的工業(yè)控制系統(tǒng),連結現(xiàn)場端與工廠端,進而將信息共享至上層管理端及營業(yè)端,以俾在工業(yè)4.0時代,協(xié)助制造業(yè)者打造全IP智慧工廠,藉以實現(xiàn)智慧生產(Smart Production)、綠色生產(Green Production)、都市生產(Urban Production)之

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