智慧型工廠用到的技術 智慧型工廠如何實現智慧型化

2021-10-16 19:25:04 字數 1516 閱讀 9654

從長期來看,工業4.0對於智慧型工廠的投入將遠超過一般工業,但專案盈利能力也將顯著提高,並且資本投入越大、斜率越陡峭,即投資的邊際回報率越高。無論在何種經濟體,工業4.0都將是製造業發展不可繞開的必由之路。我們一直以來專注於工業控制領域,同時深刻感受到這次工業智慧型化給製造、生產帶來的改變,物聯網已經在不斷的走進工業生產製造,在我們合作的企業中,工業生產資料實時採集(如mes系統)算是典型,而在工業生產資訊網路中,zigbee當之無愧成為了主角。

圖1 採用zigbee搭建的生產資訊化管理網路

mes系統是一套面向製造企業車間執行層最基礎的生產資訊化管理系統,可以為企業提供包括製造資料管理、計畫排程管理、生產排程管理、庫存管理、質量管理、工具工裝管理、採購管理、底層資料整合分析、上層資料整合分解等等管理模組。它是企業cims資訊整合的紐帶,是實施企業敏捷製造戰略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。工廠製造執行系統mes是近10年來在國際上迅速發展、面向車間層的生產管理技術與實時資訊系統。mes可以為使用者提供乙個快速反應、有彈性、精細化的製造業環境,幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。適用於不同行業(家電、汽車、半導體、通訊、it、醫藥),能夠對單一的大批量生產和既有多品種小批量生產又有大批量生產的混合型製造企業提供良好的企業資訊管理。

圖2 應用於系統中的zigbee無線模組aw824p2

在整個系統中,zigbee模組通過健壯的組網透傳協議,可構建多種型態的網路拓撲結構,讓整個製造系統的各個布局進行資訊化組網,並可通過閘道器接入乙太網,實現智慧型化管理,且在各種複雜的工廠環境成熟應用。

圖3 使用者mes硬體系統展會

目前德國主要工業領域中44%的企業已採用「工業4.0」相關的生產和技術模式。國內不斷有越來越多的製造企業、工廠向該方向進軍,這充分說明工業4.0已經從乙個概念變成了現實。

圖4 智慧型工廠模型

圖5 zigbee協議的對比

傳統的zigbee通訊協議節點型別分為3種:協調器、路由器、終端節點。使用者自行開發需從zigbee的底層通訊機制到使用者api全方位的了解掌握,並且由於無線協議的複雜性和無線實驗平台環境搭建的高額成本,導致超過50%的使用者存在zigbee通訊的隱性問題。

圖6 zigbee的拓撲結構

而fastzigbee則能輕鬆應對這些網路,給予客戶極致的使用者體驗,同時fastzigbee也同樣滿足zigbee的布網規範。

1、如圖 7所示,只需將a、b兩點的目標節點位址相互指向,即可實現a、b兩點之間資料透傳。設定可使用配套的fastzigbee配置軟體,開啟串列埠-獲取資訊-修改配置,即可輕鬆完成配置。

圖 7 點對點通訊示意圖

2、如圖 8所示,主從模式(一點對多點)通訊,只需將b、c、d等從機節點的目標節點位址指向主節點a,同時a設定成廣播,或者用一條切換目標位址(無須重啟)指令,即可實現a-b、c、d等節點的多點資料透傳。同理設定只用使用配套的fastzigbee配置軟體即可。

圖 8 主從模式(一點對多點)通訊示意圖

3、如圖 9所示,當主從節點的距離無法直接通訊時,只需將兩點距離中乙個節點(如c點)設定成路由模式,則能完成資料**,其他所有設定均和第2點的設定一樣。

圖 9 組網**示意圖

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