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工業(yè)4.0,傳感器經(jīng)歷了哪些變革!
點擊次數(shù):703 更新時間:2020-03-27
   工業(yè)4.0,傳感器經(jīng)歷了哪些變革!
  從傳感器到數(shù)據(jù)平臺的集成
  如今,傳感器提供的已經(jīng)不僅僅是數(shù)據(jù)。使用正確的接口和協(xié)議,可將有價值的附加信息也傳輸?shù)狡脚_上。通過合適的接口、通信模塊和數(shù)據(jù)(語言)協(xié)議,傳感器所有的數(shù)據(jù)信息,都可以在云系統(tǒng)或本地數(shù)據(jù)平臺中被提供。即使在不了解傳輸技術(shù)的情況下,傳感器的數(shù)據(jù)信息也能被處理,從而抽象化成通信通道。
  傳感器是將物理效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電氣信號或數(shù)字信息,使其可進一步被處理。實際上,傳感器扮演著工廠和機器的感官器官,是工業(yè)4.0場景中的基石。
  除了純數(shù)據(jù)外,現(xiàn)代傳感器還可以提供大量有價值的附加數(shù)據(jù),例如傳感器自身的特性或狀態(tài)。也可以在線修改傳感器相關(guān)參數(shù),使其完美適應(yīng)不同的應(yīng)用。
  雙向通訊和數(shù)據(jù)協(xié)議十分必要,這可以將相關(guān)參數(shù)在線傳輸至傳感器,并從傳感器接收測量數(shù)據(jù)信息。接口和協(xié)議必須嚴(yán)格遵循適用的標(biāo)準(zhǔn),以便實現(xiàn)無差錯地使用來自不同制造商的產(chǎn)品。
  IO-Link已成為傳感器技術(shù)中“后1厘米”的接口;而如EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP等基于以太網(wǎng)的技術(shù)可用于更復(fù)雜的設(shè)備。
  倍加福集團注冊使用了Sensorik4.0商標(biāo),為描述此概念,并依據(jù)設(shè)計相應(yīng)的產(chǎn)品。
  在傳感器的過程數(shù)據(jù)評估時,在閉合控制回路的應(yīng)用中,必須考慮到數(shù)據(jù)處理的實時性。在這種情況下,因為存在嚴(yán)格的實時要求,這就要求PLC硬件能與數(shù)據(jù)通信必須完美結(jié)合使用。
  對于傳感器附加數(shù)據(jù)信息,其數(shù)據(jù)處理的實時性要求不高。但這些附加數(shù)據(jù)信息必須能長時間的被記錄、存儲和處理。
  除了信號傳輸路徑之外,還必須構(gòu)建能到達數(shù)據(jù)平臺的并行數(shù)據(jù)路徑。為此,我們使用了邊緣網(wǎng)關(guān)。邊緣網(wǎng)關(guān)不僅可以通過控制模塊和傳感器、執(zhí)行器、PLC建立通信,同時還可以與數(shù)據(jù)平臺建立連接。這是通過使用支持發(fā)布/訂閱機制的通訊協(xié)議來實現(xiàn)的,例如MQTT,AMQP,或OPC/UA with Pub/Sub extension。
  數(shù)據(jù)平臺,既可以在工廠內(nèi)部的本地網(wǎng)絡(luò)中運行,也可以作為在線云平臺的解決方案。這些平臺都具有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫,用于存儲傳感器數(shù)據(jù);并提供各種應(yīng)用接口,用于數(shù)據(jù)訪問。
  通過應(yīng)用編程接口(API),傳感器數(shù)據(jù)可以訪問并傳輸至平臺,該接口是每個系統(tǒng)*的。邊緣網(wǎng)關(guān)為了能連接至此平臺,也必須使用此平臺的API。倍加福集團創(chuàng)建了一家子公司Neoception,為此類軟件提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),使客戶在選擇數(shù)據(jù)平臺時具有大的靈活性。Neoception結(jié)合了傳感器和IT技術(shù)的專業(yè)知識,并為市場上所有可用的云系統(tǒng)提供互聯(lián)服務(wù)。
  在傳感器/執(zhí)行器層級,有一系列不同的通信協(xié)議,但沒有統(tǒng)一的語義集。對于每種類型的現(xiàn)場設(shè)備,必須根據(jù)特定的規(guī)則生成適當(dāng)?shù)拿?,并且根?jù)這些規(guī)則進行解釋?,F(xiàn)場設(shè)備的特定屬性可在制造商隨設(shè)備提供的描述文件(“設(shè)備描述”,簡稱DD)中找到。根據(jù)技術(shù)的不同,使用各種不同格式的描述文件(EDDL,GSD,GSDML,IODD等)。
  連接現(xiàn)場設(shè)備的挑戰(zhàn)是加載和解釋設(shè)備描述,并使用一組通用語義集,使現(xiàn)場設(shè)備提供的數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)平臺中訪問。理想情況下,即使不了解所使用的通信技術(shù)也可實現(xiàn)來自現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問。(轉(zhuǎn)載于倍加福公眾號,刪除請聯(lián)系)
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