工業(yè)4.0與物聯(lián)網(wǎng),智能制造是關(guān)鍵

責(zé)任編輯:editor005

2015-06-10 12:03:51

摘自:中國測控網(wǎng)

傳統(tǒng)zigbee協(xié)議:了解zigbee協(xié)議、基于第三方庫編程開發(fā)、測試網(wǎng)絡(luò)健壯性及穩(wěn)定性并反復(fù)調(diào)試、規(guī)劃應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、啟動等待組網(wǎng)、實現(xiàn)zigbee通訊;傳統(tǒng)zigbee通訊協(xié)議,應(yīng)對這些網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行角色分配

隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高度融合,通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和軟件系統(tǒng)的深度交織產(chǎn)生了新的價值模型,在制造領(lǐng)域,這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián),形成虛實結(jié)合的系統(tǒng),德國人稱其為“工業(yè)4.0”?;ヂ?lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè),保持制造業(yè)長期競爭力的必由之路:與前三次工業(yè)革命相比,我們認(rèn)為工業(yè)4.0最大的進(jìn)步在于利用互聯(lián)網(wǎng)激活了傳統(tǒng)工業(yè)過程,使工廠設(shè)備“能說話、能思考”,同時實現(xiàn)三大功能:最大程度地降低制造業(yè)對勞動力的依賴、將流通成本降到最低、最大程度滿足用戶個性化需求。

從長期來看,工業(yè)4.0對于智能工廠的投入將遠(yuǎn)超過一般工業(yè),但項目盈利能力也將顯著提高,并且資本投入越大、斜率越陡峭,即投資的邊際回報率越高。無論在何種經(jīng)濟(jì)體,工業(yè)4.0都將是制造業(yè)發(fā)展不可繞開的必由之路,是未來世界制造業(yè)最大的一波“浪潮”。我們一直以來專注于工業(yè)控制領(lǐng)域,同時深刻感受到這次工業(yè)智能化給制造、生產(chǎn)帶來的改變,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在不斷的走進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)制造,在我們合作的企業(yè)中,工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集(如MES系統(tǒng))算是典型,而在工業(yè)生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)中,ZigBee當(dāng)之無愧成為了主角。

MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、工具工裝管理、采購管理、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等等管理模塊。它是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶,是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境,幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥),能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。

在整個系統(tǒng)中,ZigBee模塊通過健壯的組網(wǎng)透傳協(xié)議,可構(gòu)建多種型態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),讓整個制造系統(tǒng)的各個布局進(jìn)行信息化組網(wǎng),并可通過網(wǎng)關(guān)接入以太網(wǎng),實現(xiàn)智能化管理,且在各種復(fù)雜的工廠環(huán)境成熟應(yīng)用。

目前德國主要工業(yè)領(lǐng)域中44%的企業(yè)已采用“工業(yè)4.0”相關(guān)的生產(chǎn)和技術(shù)模式。國內(nèi)不斷有越來越多的制造企業(yè)、工廠向該方向進(jìn)軍,這充分說明工業(yè)4.0已經(jīng)從一個概念變成了現(xiàn)實。

但我們知道,目前ZigBee很多采用類似ZigBeePro、Home Automation、Smart Enengy,但在組網(wǎng)過程中均容易出現(xiàn)節(jié)點掉線現(xiàn)象,且通信效率較低、支持的節(jié)點數(shù)量少等,針對這些情況,致遠(yuǎn)電子專門針對對這些參數(shù)有較高要求的應(yīng)用,開發(fā)出了一套工業(yè)應(yīng)用快速組網(wǎng)通訊協(xié)議——FastZigbee,該協(xié)議的主要特點是支持更多節(jié)點數(shù)量,攻克ZigBee節(jié)點掉線現(xiàn)象,使用方便、靈活,而且效率高,適合各種類型的組網(wǎng)功能。同時實現(xiàn)零門檻的zigbee組網(wǎng)使用。

傳統(tǒng)zigbee協(xié)議:了解zigbee協(xié)議、基于第三方庫編程開發(fā)、測試網(wǎng)絡(luò)健壯性及穩(wěn)定性并反復(fù)調(diào)試、規(guī)劃應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、啟動等待組網(wǎng)、實現(xiàn)zigbee通訊;

FastZigbee協(xié)議:黑匣子,軟件配置,布網(wǎng),實現(xiàn)zigbee組網(wǎng)通訊。

傳統(tǒng)的zigbee通訊協(xié)議節(jié)點類型分為3種:協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點。用戶自行開發(fā)需從ZigBee的底層通訊機制到用戶API全方位的了解掌握,并且由于無線協(xié)議的復(fù)雜性和無線實驗平臺環(huán)境搭建的高額成本,導(dǎo)致超過50%的用戶存在ZigBee通訊的隱性問題。

下面我們來看看,zigbee目前使用最多的網(wǎng)絡(luò)通訊,如點對點通訊、主從模式(一點對多點)通訊、組網(wǎng)通訊。這三種通訊是目前zigbee使用最普遍,也是相對簡單的網(wǎng)絡(luò)。

傳統(tǒng)zigbee通訊協(xié)議,應(yīng)對這些網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行角色分配,設(shè)置相對麻煩,組網(wǎng)時間慢,通訊效率不高等確定,且應(yīng)用不靈活。

而Fastzigbee則能輕松應(yīng)對這些網(wǎng)絡(luò),給予客戶極致的用戶體驗,同時FastZigBee也同樣滿足ZigBee的布網(wǎng)規(guī)范。

1、如圖 1所示,只需將A、B兩點的目標(biāo)節(jié)點地址相互指向,即可實現(xiàn)A、B兩點之間數(shù)據(jù)透傳。設(shè)置可使用配套的FastZigbee配置軟件,打開串口-獲取信息-修改配置,即可輕松完成配置。

2、如圖 2所示,主從模式(一點對多點)通訊,只需將B、C、D等從機節(jié)點的目標(biāo)節(jié)點地址指向主節(jié)點A,同時A設(shè)置成廣播,或者用一條切換目標(biāo)地址(無須重啟)指令,即可實現(xiàn)A-B、C、D等節(jié)點的多點數(shù)據(jù)透傳。同理設(shè)置只用使用配套的FastZigbee配置軟件即可。

3、如圖 3所示,當(dāng)主從節(jié)點的距離無法直接通訊時,只需將兩點距離中一個節(jié)點(如C點)設(shè)置成路由模式,則能完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),其他所有設(shè)置均和第2點的設(shè)置一樣。

4、由以上三種基本網(wǎng)絡(luò),拓展出更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),如下圖4所示,多級組網(wǎng)通訊。FastZigbee協(xié)議應(yīng)對該網(wǎng)絡(luò)同樣也是得心應(yīng)手,使用方式完全和第 3點的設(shè)置一樣,只需將鏈路中無法達(dá)到的距離中間,找個節(jié)點,設(shè)置成路由模式即可。FastZigbee最大支持10級路由轉(zhuǎn)發(fā),單級路由最大 2.5KM,能夠滿足絕大部分的網(wǎng)絡(luò)。

FastZigBee已在眾多的MES系統(tǒng)硬件中運用,為智能制造提供穩(wěn)定可靠的組網(wǎng)通訊方案,我們也將不斷向智能工廠提供新的血液,從中國制造到中國智造,這是工業(yè)4.0的大時代!將大數(shù)據(jù)、云計算科技與移動互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,中國的企業(yè)可以緊貼市場,與用戶建立一種新型的互動關(guān)系,并且深入洞悉用戶的需求。新一代IT技術(shù)還能幫助全產(chǎn)業(yè)整合和跨工業(yè)、服務(wù)業(yè)部門的整合,發(fā)揮中國產(chǎn)業(yè)的“團(tuán)隊優(yōu)勢”。我們也將推出更多的工業(yè)4.0配件,支持中國特色 “工業(yè)4.0”的形成和執(zhí)行,幫助中國各行各業(yè)創(chuàng)新升級,進(jìn)而推動中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。

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