我們近幾年聽到了許多關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的訊息,它們往往是以大企業(yè)和大數(shù)據(jù)為中心,在消費領(lǐng)域探討的更多。時至今日,物聯(lián)網(wǎng)究竟對制造業(yè)產(chǎn)生了哪些影響?實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要具備哪些條件?在工業(yè)自動化中,滿足物聯(lián)網(wǎng)的特定要求所需的標準、連接性、集成和流程又是什么?
在制造業(yè)中,無論稱為工業(yè)4.0或物聯(lián)網(wǎng),其本質(zhì)均是機器的連接,包括將機器與機器互聯(lián),與專家系統(tǒng)互聯(lián)以及與管理執(zhí)行系統(tǒng)互聯(lián)等。從而通過系統(tǒng)架構(gòu)級別較低的智能設(shè)備(按鈕、伺服驅(qū)動器自動補償、能量監(jiān)測器、全景攝像機、加速計和急停按鈕等)獲得比以往更可行的信息。
物聯(lián)網(wǎng)不僅是將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)擴展到設(shè)備級架構(gòu),還包括將安全、運動、機器對機器智能、自動維護資源和企業(yè)連接性融入到目前難以企及的制造智能。從資源管理到智能機器設(shè)備再到預(yù)見性維護,物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,為制造自動化也帶來了很多積極的影響。
安全的遠程連接
物聯(lián)網(wǎng)希望實現(xiàn)萬物互聯(lián),以便進行診斷、配方管理、協(xié)作工程和各種數(shù)據(jù)采集(從OEE到序列化)。物聯(lián)網(wǎng)能夠獲取更多當(dāng)前尚未獲取的數(shù)據(jù)。原因可能是我們之前沒有部署用于獲取數(shù)據(jù)的傳感器而且IT也不允許這樣做。
現(xiàn)實是這種智能傳感器已經(jīng)存在,只不過企業(yè)還沒有意識到把錢花在這個地方的好處。常見的疑問比如說,“為何額外花100美元購買一個有可能不小心就被叉車撞壞的智能傳感器呢?”
在2014年,安全方面的重大突破是安全虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器和云服務(wù)。2015年的趨勢是實現(xiàn)安全服務(wù)器與控制軟件套件的無縫集成。
網(wǎng)絡(luò)安全
工業(yè)自動化用戶思維的最大轉(zhuǎn)變可能是從硬連接的安全PLC和繼電器轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)安全性。這意味著從普通工人用螺絲刀緊銅線到咨詢軟件顯示的過渡。而現(xiàn)實中,我們的生活早已改變。我們會毫不猶豫的乘坐電子導(dǎo)航系統(tǒng)的航班。我們乘坐無人駕駛的區(qū)間列車抵達航站樓。即使開往航站樓的汽車都與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備息息相關(guān)(例如:防抱死制動、安全氣囊彈出和恒速操縱器等),我們沒有擔(dān)心它們的安全性,是因為我們看不到。
網(wǎng)絡(luò)安全對于提高生產(chǎn)力大有幫助,能夠有效防止工人試圖繞過安全系統(tǒng)操作。在安裝費用、測試和診斷能力方面,網(wǎng)絡(luò)安全也有許多優(yōu)勢。既要保持控制和線路功率又要確保工作速度、轉(zhuǎn)矩、方向和位置不會引起危害。在實施過程中還要符合傳統(tǒng)安全實施方案(即:將主控系統(tǒng)狀態(tài)與獨立控制器上的校驗做比較)。
與E- stop急停按鈕將所有電源切斷不同,網(wǎng)絡(luò)安全允許系統(tǒng)在安全模式下連續(xù)運行。安全模式運行旨在防止操作員誤操作,試圖通過打開門聯(lián)鎖裝置來清除堵塞,或在無機器防護裝置的情況下操作。相反,它要確保軋輥不能以非安全方向旋轉(zhuǎn),或者機器人手臂無法快速用力,以保護維修工人的安全。
物聯(lián)網(wǎng)對于工業(yè)安全有何促進呢?安全系統(tǒng)通過確定性工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。同時,安全模式下的每個狀態(tài)變化、每個操作實例均被記錄下來并通過互聯(lián)網(wǎng)傳送給管理人員。聯(lián)鎖裝置或光幕可傳達破損程度、時間和間隔,以幫助管理人員分析根本原因。
安全的運動控制
在網(wǎng)絡(luò)安全功能中,安全運動控制功能最為強大。通過嵌入到伺服機構(gòu)/變頻驅(qū)動(配有安全編碼器等硬件)中的智能軟件,網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)可保持生產(chǎn)線、印刷機、機器人及其他設(shè)備的正常運行(在安全模式下)。這種智能不僅能夠提供現(xiàn)在熟悉的安全扭矩關(guān)閉信息,還能夠提供安全的受限轉(zhuǎn)矩、受限速度、位置和受限加速度等更多信息。
現(xiàn)在,生產(chǎn)線上的機器可在安全模式下繼續(xù)運行。而在過去,急停按鈕或受控關(guān)閉將會開啟,以清除堵塞信息,進行修復(fù)或補充材料?,F(xiàn)在的緊急停機按鈕也不再需要硬接線,它可以通過以太網(wǎng)連接并且成為控制面板的一部分。