實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)：分布式IO模塊在數(shù)字化工廠中的作用

背景

近年來(lái)，為了提升在全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力，制造企業(yè)希望自己工廠的機(jī)器之間協(xié)同性更強(qiáng)，自動(dòng)化設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)能夠發(fā)揮更大的價(jià)值，越來(lái)越多的傳統(tǒng)型工業(yè)制造企業(yè)開(kāi)始加入數(shù)字化工廠建設(shè)的行列，實(shí)現(xiàn)智能制造。

數(shù)字化改造推動(dòng)工廠越來(lái)越“聰明”

1 數(shù)字化車間的概述

簡(jiǎn)單來(lái)講，相較于傳統(tǒng)工廠的轉(zhuǎn)型升級(jí),主要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、人、系統(tǒng)之間的互連。本質(zhì)上就是，實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)，對(duì)工廠設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，提前預(yù)警并找出最佳的解決方案。讓工廠每臺(tái)設(shè)備保持最佳的狀態(tài)運(yùn)行的同時(shí)，減少人工成本的投入和生產(chǎn)出最佳的產(chǎn)品，屬于一種新型的生產(chǎn)方式，確保實(shí)際生產(chǎn)工作有序落實(shí)，而且可以保障生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

2 OPC UA

OPC UA是一項(xiàng)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，適用于從機(jī)器到機(jī)器間（M2M）的水平通信和從機(jī)器直到云端的垂直通信。該標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立于供應(yīng)商和平臺(tái)，支持廣泛的安全機(jī)制，并且可以與PROFINET共享同一工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，在制造機(jī)械中普及程度越來(lái)越高。

OPC UA采用互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)使用的安全技術(shù)，滿足了完整性、機(jī)密性、可用性等三大安全需求。實(shí)現(xiàn)了使用數(shù)字簽名的數(shù)據(jù)確認(rèn)和嚴(yán)密的消息加密，使FA與IT安全互連。OPC UA是下一代的OPC標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)提供一個(gè)完整、安全和可靠的跨平臺(tái)的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云端的數(shù)據(jù)有效管理，打破了數(shù)據(jù)壁壘，使得各種數(shù)據(jù)孤島互聯(lián)互通。

為應(yīng)對(duì)工廠數(shù)字化發(fā)展需求，保證數(shù)據(jù)安全可靠通訊，鋇錸技術(shù)推出具有OPC UA的分布式I/O模塊BL205。其安全性高、成本效益顯著，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)各種生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控中。

為什么叫分布式I/O呢?

因?yàn)槲覀兛梢岳盟杩偩€通訊協(xié)議將它們散布在比較廣大的范圍里，實(shí)現(xiàn)超大面積的信息采集和指令輸出。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，鋰電池pack生產(chǎn)線主要由以下幾個(gè)步驟構(gòu)成：電芯測(cè)試、打標(biāo)機(jī)、自動(dòng)焊接、質(zhì)檢和包裝。每一個(gè)環(huán)節(jié)都有接近開(kāi)關(guān)、傳感器、執(zhí)行器等，每一個(gè)都要用線連接，極為分散，這樣首先布線成本將會(huì)極高，現(xiàn)場(chǎng)也不方便維護(hù)，而分布式I/O恰恰適合用在這樣的場(chǎng)景之下，不僅可以減少布線，還增強(qiáng)了抗干擾能力。其實(shí)任何能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制的控制器，其工作過(guò)程無(wú)外乎三個(gè)，即:

1、數(shù)據(jù)采集

2、分析處理

3、指令輸出

性能相同，實(shí)際用哪種，看具體項(xiàng)目需求以及預(yù)算，如今數(shù)字化工廠越來(lái)越普及，市場(chǎng)戰(zhàn)旗蓬勃，同樣性能且價(jià)格公道的分布式I/O，為何不用呢？

在鋇錸眾多分布式I/O實(shí)踐案例中發(fā)現(xiàn)，與原有生產(chǎn)模式相比，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了，轉(zhuǎn)換成本降低了，能耗降低了，且百分百實(shí)現(xiàn)可記錄事故“零報(bào)告”。今天小編就帶大家一起近距離感受一下這款明星產(chǎn)品的魅力。

功能介紹

分布式IO本身由耦合器和IO模塊（可以掛載多個(gè)I/O模塊）組成，耦合器可以理解為分布式IO的大腦，負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)交互處理，而I/O模塊，就是對(duì)應(yīng)了PLC中的輸入輸出設(shè)備，鋇錸技術(shù)的I/O模塊包含多個(gè)型號(hào)，如：AI、AO、DI、DO、PT100、RS485，同時(shí)提供2個(gè)網(wǎng)口，可以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)；當(dāng)其中一個(gè)耦合器出現(xiàn)故障時(shí)，其他耦合也能正常使用。還采用插拔式設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)需求自由組合I/O。

》安裝省力，插拔式設(shè)計(jì)；I/O 模塊可拆卸更換模塊更輕松。

》工業(yè)寬溫寬壓，抗石墨粉塵能力更強(qiáng)，各種惡劣環(huán)境下使用無(wú)憂。

》多種協(xié)議支持Profinet、ModbusTCP、ModbusRTU、MQTT、OPC UA、Ethercat 、BACnet IP等多種協(xié)議，輸入DIDOAIAO特殊模塊等，提供更多選擇，滿足不同工業(yè)場(chǎng)景。

總結(jié)

四大特點(diǎn)

嬌小（結(jié)構(gòu)緊湊、體積?。?/p>

高顏值（工業(yè)美學(xué)設(shè)計(jì)）

傻瓜式（使用簡(jiǎn)單）

即插即用（快速拆裝）

兩大亮點(diǎn)

●無(wú)需網(wǎng)關(guān) 直接上云

目前很多企業(yè)在對(duì)許多老舊設(shè)備數(shù)字化改造時(shí)，會(huì)選擇具備OPC UA的協(xié)議網(wǎng)關(guān)，讓數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)的處理后再上傳到SCADA或云。而分布式I/O已經(jīng)在固件中設(shè)置了支持OPC UA的數(shù)據(jù)傳輸模式，用戶無(wú)需協(xié)議網(wǎng)關(guān)，即可讓數(shù)據(jù)直接穿透各層，到達(dá)支持OPC UA的客戶端。相比于傳統(tǒng)方式，發(fā)布至I/O不僅使現(xiàn)場(chǎng)的布署安裝更加簡(jiǎn)單便捷，同時(shí)幫助用戶上傳數(shù)據(jù)更簡(jiǎn)單。

●邊緣計(jì)算 緩解壓力

邊緣計(jì)算是指在信號(hào)采集之后進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，這樣可以降低延遲，節(jié)省帶寬。簡(jiǎn)而言之，邊緣計(jì)算意味著在上位機(jī)運(yùn)行更少的進(jìn)程，緩解上位機(jī)和云端的壓力。如若數(shù)據(jù)上傳失敗，可以將計(jì)算放到分布式I/O本地處理和存儲(chǔ)，依舊能實(shí)現(xiàn)底層I/O信號(hào)的聯(lián)動(dòng)控制。并且正常情況下，可地減少客戶端和服務(wù)端之間必須進(jìn)行的長(zhǎng)距離通信量，這對(duì)于一些需要快速響應(yīng)和高可靠性的工業(yè)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)也是非常重要的。

審核編輯 黃宇