http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 03:23:24 來源:Automation.com
這篇文章是我2012年的趨勢文章的更新,並表達我的想法,主要為2013年(nian)及(ji)以(yi)後(hou)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)控(kong)製(zhi)的(de)趨(qu)勢(shi)。這(zhe)些(xie)意(yi)見(jian)是(shi)基(ji)於(yu)一(yi)個(ge)廣(guang)泛(fan)的(de)用(yong)戶(hu),供(gong)應(ying)商(shang)和(he)行(xing)業(ye)顧(gu)問(wen),並(bing)出(chu)席(xi)了(le)眾(zhong)多(duo)行(xing)業(ye)論(lun)壇(tan),會(hui)議(yi)和(he)貿(mao)易(yi)展(zhan)覽(lan)每(mei)年(nian)投(tou)入(ru)。在自動化和控製領域擁有多年的實踐經驗的設計師也體現在這些意見。
企業自動化係統
任ren何he合he理li的de規gui模mo是shi不bu可ke能neng的de工gong業ye廠chang房fang安an裝zhuang有you一yi個ge單dan一yi的de控kong製zhi係xi統tong體ti係xi結jie構gou的de趨qu勢shi是shi有you一yi個ge軟ruan件jian平ping台tai,統tong一yi運yun營ying和he信xin息xi流liu,以yi改gai善shan決jue策ce,提ti高gao靈ling活huo性xing,降jiang低di風feng險xian,提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv。這zhe是shi將jiang要yao完wan成cheng更geng多duo的de時shi候hou選xuan擇ze了le一yi個ge統tong一yi的de軟ruan件jian架jia構gou由you一yi個ge供gong應ying商shang提ti供gong的de。這zhe些xie平ping台tai是shi基ji於yu一yi個ge開kai放fang的de軟ruan件jian架jia構gou,該gai架jia構gou包bao含han一yi個ge高gao性xing能neng的de實shi時shi數shu據ju庫ku,支zhi持chi各ge種zhong行xing業ye標biao準zhun,包bao括kuoOPC,OPCUA,B2MML,多個本機的協議驅動程序,ERPjiekou,heshujukujiekou。chenggongdeguanjianshijichengdisanfangdeyingyongruanjianshiyongkaifangbiaozhunderuanjianpingtai,keyihenrongyidipeizhiweiyingyongchengxu,erwuxudingzhiruanjian。qiyezidonghuaruanjiancaiganggangkaishi,chuxianledaliangdechaozuoyuxuduogongyingshangshengchengyouyigejichengdechanpin。xianshideqingkuangshi,daduoshudegongyingshangrengransongsanouhederuanjianyingyongchengxu,bushiyigeyouningjulideqiyeguanlizhidu。yonghuxuyaorenzhenpingguchanpin,xuanzeyigehefadezonghexingqiyeruanjianjiejuefangan。
折疊架構
新技術可能需要創建流線型的2-3層自動化係統,以提高性能和降低軟件維護成本。五個層係統模型已集中於自動化行業已多年通常表示在5級普渡模型,這是一個顯著的簡化。
5級-商業係統
等級4-電廠廠級的企業資源計劃(ERP,MRP,MES)
等級3-經營單位的級別
第2級-機器/過程自動化水平
等級1-控製器級別
0級-傳感器/執行器
現有的自動化係統普遍反映這種體係結構,在通用計算機上運行的軟件在級別2,3,4,和5。級別2,3和4的設備一般包括一個數據庫和通信接口,除了相關的HMI和(he)其(qi)他(ta)接(jie)口(kou)緩(huan)衝(chong)和(he)每(mei)一(yi)級(ji)之(zhi)間(jian)的(de)信(xin)息(xi)同(tong)步(bu)。從(cong)曆(li)史(shi)上(shang)看(kan),計(ji)算(suan)成(cheng)本(ben)和(he)網(wang)絡(luo)帶(dai)寬(kuan)的(de)限(xian)製(zhi),決(jue)定(ding)了(le)此(ci)配(pei)置(zhi)。然(ran)而(er),這(zhe)種(zhong)多(duo)層(ceng)次(ci),多(duo)計(ji)算(suan)模(mo)型(xing)是(shi)複(fu)雜(za)的(de),並(bing)創(chuang)造(zao)了(le)大(da)量(liang)的(de)成(cheng)本(ben),持(chi)續(xu)配(pei)置(zhi)的(de)控(kong)製(zhi)和(he)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)投(tou)資(zi)。在(zai)新(xin)模(mo)式(shi)中(zhong),的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)信(xin)息(xi)傳(chuan)達(da)給(gei)各(ge)級(ji)直(zhi)接(jie)從(cong)0級和1到4級和5使用適當的協議,特別是WEB服務。
自動化計算引擎(ACE)
更強大的控製器,自動化的計算引擎(ACE),第2級,第3和4個功能嵌入未來的市場上,這將繼續加快,使崩潰的自動化架構。這個品種有雙核和四核CPU,是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)和(he)計(ji)算(suan)引(yin)擎(qing),使(shi)他(ta)們(men)在(zai)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian),包(bao)括(kuo)嵌(qian)入(ru)式(shi)曆(li)史(shi)學(xue)家(jia),分(fen)析(xi),報(bao)警(jing)管(guan)理(li),設(she)備(bei)診(zhen)斷(duan),先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)優(you)化(hua)擴(kuo)展(zhan)的(de)企(qi)業(ye)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)能(neng),並(bing)規(gui)則(ze)引(yin)擎(qing)。這(zhe)些(xie)強(qiang)大(da)的(de)設(she)備(bei),完(wan)善(shan)的(de)信(xin)息(xi)源(yuan)在(zai)車(che)間(jian)進(jin)行(xing)有(you)意(yi)義(yi)的(de)數(shu)據(ju)。摻(chan)入(ru)更(geng)高(gao)層(ceng)次(ci)的(de)功(gong)能(neng)直(zhi)接(jie)傳(chuan)送(song)到(dao)這(zhe)些(xie)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)消(xiao)除(chu)了(le)等(deng)級(ji)2,3及4台計算機的需要,從而提高了係統的性能,消除瓶頸,消除重複的數據庫,簡化的配置控製,並降低軟件維護成本。
OPCUA
OPCUA帶來了開放式計算的行業標準,使工程師能夠實現數字化工廠的概念,並提高生產效率。OPCUA技術提供了一種高效,安全的基礎設施,為從傳感器到企業計算的所有自動化係統,SCADA製造,通訊和過程控製。通過利用國際公認的計算標準,OPCUA將自動化係統的通用計算行業一個公平的競爭環境。OPCUA采用了業界標準的Web服務,這是首選的方法為係統所有網絡設備的通信和交互。萬維網聯盟(W3C)定義了一個Web服務設計的軟件係統,支持通過網絡互操作的機器對機器的交互。“這正是自動化係統的任務。OPCUA的麵料被並入控製器,例如,PLCopen的OPCUA功能塊是IEC61131-3標準,封裝映射的IEC61131-3軟件模型的OPCUA信息模型的擴展。基於OPCUA服務器提供了一種標準的方式控製器包括控製器,人機界麵,MES,LIMS,ERP和其他係統的OPCUA客戶端公開數據。
麵板免費安裝
我們的目標是消除控製櫃,並簡化布線。自動化產品設計理念,以消除需要設備安裝在機櫃中開始,IP67和IP20I/O設備支持的工業網絡協議。一個完整的IEC61131-3控製器嵌入到IP67和IP20I/O模塊,零件的數量減少和消除櫃是另一個例子。新趨勢更進一步控製器,驅動器,伺服電機,閥門,設備和HMI設備不需要安裝在麵板上,從而降低了成本,簡化了安裝和降低維護勞動。
大數據-資訊杠杆
zaizidonghuaxitongzhongdeshujudeliangyijingbaozhayujianceshishishujugengguangyixie。gongjulaifenxizhexiedadedashujujidechuxian,jiangyongyutigaoshengchanlihechuangxin。zheyiqushidejiasuqishigengqiangdadedichengbendiannao,wuxianchuanganqi,ruanjianhefenxiruanjian。chengbenjiaodidejisuannengliyijingnenggoushiyongxianjindefenxiruanjiandecaozuohetigaoshengchanli。zhedakaileyishandamen,weiqiyezhaodaogengduodefangfalaifenxi,yitigaoxiaolv。yucexingweihushiyigehenhaodelizi,yonglaiyucezaiwentifashengzhiqian,congerbimianshengchanzhongduandefenxi。chulejiangditingjishijian,zheyezuidaxiandudiliyongshuliandeweixiurenyuan,shuishigongbuyingqiu。yuelaiyueduodeyonghuhegongyingshangyichaoyueruanjiandeyibiaobanshiyongdegonglvjisuan,yichuangjianxianjindekongzhihezidonghua。ciwai,xianjindefenxikeyidadatigaojuecegaijinhewanshandezhizaogongyi。
改造和升級
改造和升級的機會是巨大的,將持續數年。ARC谘詢集團估計,$65十億價值的過程自動化係統已接近其使用壽命結束。至少為22億美元,這些係統安裝在北美地區,其中大部分是20suiyishang。zaimeiguoheouzhouzhizaoshanggengrongyibaochixianyoudexitonghezengjiaxindetexinghegongneng,yijieshengzijin。jihusuoyoudezidonghuagongyingshangyouyigebuxianxitongzetigongleyigeruanjianzhuanhuanchengxu,jiangkehucongjiuxitongdaoxinde,baoliuxianyoudechuanganqijiexian。zailikaixitonghemaoganzhihuxindegongneng,xuduoyonghukandaogengduodejiazhi。zaizhexiejiuxitongdedingduanfujiaruanjianshiyonglaizengjiazichandeguanli,xianjinkongzhidenggongneng。wangguanyichengweifeichangshouhuanyingdediduandaoxianyoudexitongzengjiaxindekongzhiqi,chuanganqihewuxianchuanganqi。shenghuodeI/O硬件,控製器和傳感器的舊係統被證明是遠遠超過壽命為10年,最初的設想。在許多情況下,投資於新的,更高效的機器更換舊的生產設備自動化係統更換更高效的投資比。
遠程監控
遠yuan程cheng監jian控kong繼ji續xu增zeng長chang,改gai進jin和he精jing致zhi的de硬ying件jian和he軟ruan件jian工gong具ju。遠yuan程cheng監jian控kong功gong能neng,使shi萎wei縮suo的de自zi動dong化hua和he控kong製zhi專zhuan家jia,以yi幫bang助zhu解jie決jue工gong廠chang的de問wen題ti,沒mei有you旅lv行xing的de需xu要yao,將jiang繼ji續xu變bian得de更geng加jia強qiang大da。這zhe些xie工gong具ju可ke以yi讓rang專zhuan家jia為wei他ta們men服fu務wu在zai工gong廠chang的de現xian場chang規gui則ze為wei基ji礎chu的de係xi統tong,他ta們men的de知zhi識shi製zhi度du化hua。那na裏li是shi一yi個ge嚴yan重zhong缺que乏fa的de知zhi識shi,經jing驗yan和he技ji能neng的de人ren,這zhe種zhong能neng力li將jiang在zai有you經jing驗yan的de人ren,有you一yi個ge萎wei縮suo的de發fa達da國guo家jia和he發fa展zhan中zhong國guo家jia的de增zeng長chang。手shou機ji技ji術shu的de不bu斷duan提ti高gao,正zheng在zai被bei越yue來lai越yue經jing常chang實shi施shi遠yuan程cheng監jian控kong,因yin為wei它ta是shi現xian成cheng的de,易yi於yu部bu署shu。將jiang手shou機ji和he短duan信xin技ji術shu的de控kong製zhi器qi將jiang增zeng長chang到dao支zhi持chi這zhe一yi趨qu勢shi。這zhe方fang麵mian的de發fa展zhan將jiang繼ji續xu利li用yong技ji術shu,包bao括kuo互hu聯lian網wang,雲yun計ji算suan,基ji礎chu軟ruan件jian的de規gui則ze,IP視頻和音頻通信。
信息安全
將開發更先進的方法,軟件和硬件,以保護自動化,控製和SCADA係統的網絡安全攻擊。網絡安全已經討論了相當長的一段時間,但它似乎是一個問題,不來的最前沿,直到有重大的災害,如沙特阿美Stuxnet蠕蟲的攻擊消滅了30,000個計算機係統在2012年8月。很可能會有更成功的攻擊,將激勵為提高工業自動化係統網絡安全的未來。“大遊戲”在zai我wo看kan來lai還hai沒mei有you開kai始shi,對dui手shou是shi剛gang剛gang開kai始shi學xue習xi,戳chuo和he收shou集ji數shu據ju。回hui首shou經jing典dian軍jun事shi鬥dou爭zheng的de曆li史shi獲huo獎jiang者zhe在zai他ta們men的de對dui手shou之zhi前qian發fa動dong重zhong大da攻gong擊ji的de防fang禦yu,通tong常chang能neng獲huo得de良liang好hao的de偵zhen察cha和he探tan測ce。進jin一yi步bu承cheng載zai著zhe戰zhan爭zheng的de比bi喻yu,是shi典dian型xing的de運yun動dong,許xu多duo戰zhan鬥dou。強qiang化hua工gong業ye以yi太tai網wang網wang絡luo可ke能neng需xu要yao遷qian移yi到daoIPV6,包含了更強的安全性模型,Internet協議安全(IPsec),每個IP數據包的通信會話,並在每個網絡連接的硬件加密方法進行加密。
一體機設計
願yuan景jing有you一yi個ge完wan整zheng的de係xi統tong的de方fang法fa來lai設she計ji產chan品pin,機ji器qi和he生sheng產chan線xian作zuo為wei一yi個ge整zheng體ti的de過guo程cheng中zhong開kai始shi出chu現xian,並bing會hui加jia快kuai。優you化hua,調tiao試shi,增zeng加jia產chan量liang,提ti高gao質zhi量liang,降jiang低di成cheng本ben的de製zhi造zao過guo程cheng是shi建jian立li一yi條tiao生sheng產chan線xian或huo單dan台tai機ji器qi前qian,軟ruan件jian設she計ji和he建jian模mo工gong具ju。機ji及ji相xiang關guan自zi動dong化hua於yu一yi體ti的de綜zong合he軟ruan件jian設she計ji環huan境jing,設she計ji,建jian模mo與yu仿fang真zhen,具ju有you巨ju大da的de能neng力li。在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong,工gong程cheng師shi可ke以yi優you化hua能neng源yuan消xiao耗hao最zui低di完wan全quan機ji器qi自zi動dong化hua生sheng成cheng的de控kong製zhi器qi代dai碼ma。開kai放fang標biao準zhun使shi連lian接jie建jian模mo軟ruan件jian自zi動dong生sheng成cheng機ji器qi人ren,機ji床chuang,PLC和其它工業控製器的控製器代碼。符合PLCopenXML交(jiao)換(huan)標(biao)準(zhun),例(li)如(ru)正(zheng)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)模(mo)擬(ni)和(he)建(jian)模(mo)軟(ruan)件(jian)廠(chang)商(shang)自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)程(cheng)序(xu)。這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)的(de)采(cai)用(yong),使(shi)企(qi)業(ye)的(de)競(jing)爭(zheng)的(de)優(you)勢(shi),降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)和(he)風(feng)險(xian)。為(wei)了(le)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa),傳(chuan)統(tong)的(de)筒(tong)倉(cang)公(gong)司(si)必(bi)須(xu)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)。
機器人
在更廣泛的行業正在加速機器人的使用成本更低,更靈活的機器人。“智能”機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)創(chuang)建(jian)集(ji)成(cheng)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)將(jiang)識(shi)別(bie)軟(ruan)件(jian)。此(ci)外(wai),機(ji)器(qi)人(ren)變(bian)得(de)更(geng)簡(jian)單(dan)的(de)計(ji)劃(hua),包(bao)括(kuo)為(wei)用(yong)戶(hu)教(jiao)機(ji)器(qi)人(ren)執(zhi)行(xing)任(ren)務(wu)的(de)能(neng)力(li)。早(zao)在(zai)去(qu)年(nian),國(guo)際(ji)機(ji)器(qi)人(ren)聯(lian)合(he)會(hui)的(de)報(bao)告(gao),2011年機器人銷售增長了38%,為一年錄得有史以來的最高水平。最重要的國家是中國,美國和德國的增長39%和51%zhijiandezengchanglv。lianggezuidadeshichangrengranshiriben,qicishihanguo。qiche,shipinheyinliao,jinshu,jixiedengxingyezengchanggaoyupingjunshuipingdejiqirendingdan。jiqirenyunxuzhizaoshangtigaoleshengchanxiaolv,kekaoxinghezhiliangmubiaodeshixian。zaianquanxing,linghuoxing,zhunquexingheyiyongxingdegaijin,yijiaodidechengben,jiasutongguo。