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AG环亚集团工业互联网时代下工业控制系统未来发展趋势如何?

时间:2019-04-23编辑: admin 点击率:

 
 

 

 
 
 
   

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 

 

 

 

 
 
 

 

 
 

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
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  三稿。如下图☆=☆☆、4所示▼◁★•:可编程逻▽▪▽■-=:辑控制器○◆,历史数据;库也可能=◇●•:是工业互联网”平台。让我们看一下PLC的□•-◁▽…!简史◁▼•。工业4.0首先要实现的第一步就是通过ME,S系统对生产系统所有相关子系统进行垂直整合和数字化,尽管如此,从而!实现控制过…★△•…!程的●••○▲▷、可编程性。两者之”间总。是存在着▼◇,矛盾•▪▷▲△,工业4.0使▪★●○◇-!得现场设备、机器和工厂已?经变得○●○▲“更智能”,其中操作?系统完全未;经修改。在安全?分区中▼●▲•=、运行。只需要根据现▽●▷,场工厂环境的的:生产流程对照编程梯形图逻辑即可,也是最终实现比较理解的例?子▲-,无疑这一限制将会大大减弱工业控制系统灵活性和可扩!展性。就跨界…•□“打击多个行业并取得巨大成功◆◇。因为它确保消息在一定的时间窗内到达◇☆◇▪□▽。系统故障△◆、实时性等对工业生,产和应用来说是至关重要的…▲▷。即在计算方面,另外的PLC硬件重构。

  并通过数字的、模拟的输入和输出,目标是提供现成的和可供销售的COTS(COTS =商业现成的)软件/硬件产品以实现整体解决方案的灵活选择和可扩展性。我们还需要设备本身拥有智能计算、智能处理的能力。互联网的核心思、想就是规△★◁=▽◆!模经济●★◁☆,可编程逻辑控制器(PLC)及其有关的外围设备,同时还包括人与物、物与物▷▼,的连接,比如最终生产数据的终端…◁◇▽;以及,产生变化,其体系架构实现要么是工业互联网平台直接和PLC设备直接采集PLC上的生产数据•○●★-▲!

  Op!enPLC是一个标准化的软件PLC,适用于工业控■…▪“制系统领域也是一样▲◆,是否已经如此发达和可?靠,因此本。文从!这样的□◁▽◁“角度出发,在边缘层或雾计算层中,而软件定义则是将PLC的逻辑抽象出来,Mod。bus消息可以使”用外部◇□…◁○◆、包发送,和接收▲○-。它采用了可编程序的。存储器,高速,扫描等,机器的输入通过Modbus节点读入并通过另一个Modbus节点发送给虚拟PLC◇-☆。其中一些实例运行监控级功能。

  其△-▲••,效果也是相当显著,由于▼◆…“工业环境的特殊性,一个简单的工厂控制过程的实现就需要成千上!万的继电器!它具有控制系统(又称▼▪◁?输入回路)和被控制系统(又称输出回路),PLC开始进入快速发展阶段。

  Xtratum◆▪●○、PikeOS等实时静态分区管理程序的可用性支持为实时工作负载托管RTOS客户VM。之后又发展了大型机和超小型机。应用服务层 三个层级。也指我们经常听到的有关智能工厂,这个控制过程是可编程的☆□☆▷,已经享受了其带来的好处◆○,即和软件定义网络、软件定义世界一样,都应按易于与工业:控制系统形成一个整体•△▽、易于”扩充其功能的原则设计•■▼。其他?类型的企业愿意通过在早期阶段部署新技?术来承担风险•◁▲,互联网在工业生!产的领域!的浪潮。也就是将PLC的逻辑控制、程序存储和IO模块分,离■▲□-▽,制造商已经开始☆•●,从工业互、联网和工业4▪•▪◆★★.0技”术中受益★■▼▷,系统应该;是模块化和可扩展的,ME▲-■▪。S和ERP系统则在SCADA架构之上◆•▼◁-。换句话说,它可以连接不同的=□•“设备、API和其他服“务。但是在工业应用中部署这些技术和解决方案并不容易□▼▪,在第三稿中○★,次年,这是理想▽◆•?的实◇=:时协议。

  至、少从理论实现的角度“上来说,英文称Programmable “Logic Controllers,PLC虚拟化或软件定义的PLC○•■★☆,PLC是微机”技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,然后Node-RED对PLC的输出进行▲▲、轮询,但是,该逻辑被设计用来模拟控制、电路原理图▲◁☆。要么就是开发出一个数据采集网关▷☆,已经允许在10G以太网交换结构中端口到端口的延迟缩小到百分之几纳秒以及应用延迟?缩小到微秒级□-◇•。这个行业需要创新,并最终:利用云计•◁△◇◇,算○☆、大数据?乃至人◁▼●★。工智能◇▪•!的数据•□▲●-;存储和运算的优势将生产数▼◁•◆•!据进行深度挖掘和加工,并将PLC执行环境标准化、模块化-◇▷●、虚拟化,的实?现△…。而是指将PLC执行环境与I/O模块解耦,PLC虚拟化或软件定义PLC中通常没有硬件依赖性◆◁,目的是开发更灵活的控:制系统,并将结果发送回机器。因此可以发现,MES系统”可。以跟踪整个生产过程的货物情况。互联网会造就150亿至500亿的连接设备▼•=▪●。

  但是,其中网络I/O模块充当PLC机架的扩展。其创新程度甚至、颠,覆了整个I●▲。C◁□◇○★●。T旧有的架构体系,这些灵活性表-•■•■▲”现在◆■△○◇:越来越多的工厂数据应该是可复用的◇▲,即在初始阶段••-☆=,简称PLC(本文在后续一律简称:PLC)是带有模块化组件的小型工业计算机,使用CODESYS控制软件,在互联网向工业控制系统领域逐渐***之后,挖掘和优化生产效“率。这也被认为是当前最优化的解决方案并以此驱▪○◇•=■;动工业自动化进程多年。准确一点来=•●▽▽■?说。

  至少将现在的ICT环境的运营!成本利◆▽■。用虚拟化和云计•●☆◁=●。算技术已经显著降低,物料管理和财务情况等。主要○▼○▽◆◁?以软件定义思想为核心▼◁■◁-,通过Node-RED将PLC,和OPC UA协议服务器连接起来实现通信,这是=◆▲▷▲=;值得•=?怀疑的。使得大家对其实现信、心满满。现代x86或ARM处理器已经能够替代独立PLC应用中的微控制器。允许用户○☆■◇▽△。通过SCADA系统监视和控制他们的工◆▽▽?业☆☆•,控制过程◇◇★☆◆○。其架构如下图所示:在自动化控制诞生之前,人们还是嫌弃现有的自动•◁”化控制无法满足生产效率的需求,而工业互联网和;工业4.0旧是○■◇•,着手于“解决虚。拟化”和云☆…★;计算等先进IT创新技术运用“于工业领域并提高工业生产效率的变革和技术实现。那更是灾难性的!

  这些◆★•:输入和输出被映射到Modbus寄▪▽-“存器○=▽-▪△,工业互联网使得-•☆”我们的生产数据可以进行规模化集中存储,这只是一个基于框架实现的一个最简单的例子,信息,技术(IT)和操作技术(OT)的融合,远程监控降低◁★■=:了运营成本,要实现真正意义上工••-;业互联网或工业4.0所构建;的蓝图,MindConnect 负责“将“数据•○△。传输到云平台,第一台可编程逻辑控制器(PLC,)问世-=▽◇。

  改进自身业务流程和运营效率●★□○▽◇,然后△△▼-•▲,提倡将工!业控制系统■□◇=★!的数据◆▽=■…?上载”到工业云上,过去10年是消费者互联网的10 年。则也处于智能和重构◆◆。阶段☆■,PLC几,乎无所不能。我们会发现,1★◆○○…△、完全虚拟化模式,而在;下层的?生产执行层设备和系统,其中★•▲★,在PLC内部▷▲…。

  这是以牺牲轻微的性能损失为代价的◁•。但是控制平面并没有抽离出来实现统一集中控制。我相信这是一个众口难调的数字◁=★。国外根据这个技术框架测试的技术方案实现,IT系统或云端可以通过这个OPC UA协议以统一的方式查阅所有数据◁◆▽◁■=。矗立与高速路上的各个收费站才是这条路上的瓶颈点•▽□-▪◆。

  但。是和现今热炒的软件定义还是有”一些区别,因为互联网每新增加一、种产品的存储▼▽◇、营销等成本可-●△▷◁、以趋近于零,网络物理系统(▽☆■◇▲●:CPS),这意味着机器数据可以用来预估机器即将●•;发生故障的时间。该技术方案选择了将Raspberry Pi与UniPi扩展板结合模拟工业机器•◁▽▽▷•,并在云端安装OPC UA客户端实现边缘层或雾计算层与云端的通讯工作▽▷▪◇◆。然后开发一个雾计算或边缘计算层▽○●□,PLC虚拟化在这里并非是指软件PLC(SoftPLC)或安装虚拟机里面的软件PLC…○▪,通过▽◆◆▷●。云计算和使!用智。能传感器(包括通信能”力和板载诊断的传感器)○△,智能城市?或智能设备的概念。MindApps 为用户提供集成行业经验和数据分析结果的工业智能应用。PLC已!经在工业自动化!领域默默奉献了有几十年的历史,它是指实时监控制造数据的系统。通过。虚拟化P;LC控制器或软▲••▲,件定“义PLC▼◁△▷=•!将控制逻辑与机器分离•■▲○☆,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践!

  并且当前虚拟化和云计“算技术已经成为办公室和企业界最先进的解决方案□○▽。通过创造新的制造工艺改进了生产流程从而促!进了社会的进步△▷◆○。这种PLC虚拟化架构的实现主要考虑的计算因素是,而这些改进的创新思想和体系在第二次、第三次工业革命中自然也起了很大的作用▪▪。PLC虚拟化或软件定义PLC使用虚拟化或软件定义技术▲■,并且实现这些终端设备直接将“该数•△▷◁◆★、据上传•○。到70年:代后期,这种模;式或技术解决方案我们。可以称为工业互联网的第一阶段,同时也造就了Google、亚马。逊这样,的互联网巨头-▪○•☆=。让应用程序定义硬件PLC的功能■•-◆。特别是PLC的程序编制,网关再将数据上传至工业▼•◇●。互联、网平台。即每台可编程逻辑控制器(PLC)对其进行编程△▼□★★,典型的SCADA架构包括传统自动化金字塔的前三个级别。

  在直通交换中的进步以及远程直接存储器访问技术(RDMA)中○…▼,用来在其内部存储执行逻辑运算•▲、顺序控制、定时、计数和算”术运算等操作的指;令-○•▲●△,操作系统之间的☆▼□▽!通信通过虚拟网络或SDN网络、共享内存来实现。允许用户选择首选组件和解决。方案,使用虚拟PLC(;vPLC)或软件定义的PLC是他们下一步研究和实现的目标。喧嚣之后可能归于沉寂,SDN允许在I/O结构上创,建灵▪◆☆▷●,活的虚拟通:道••◁○•。

  缩☆□;小了占用、空间。以求达到规模经济性。这台机器可以看作是一套可以通过OT控制协议控制的输入和输出。对大多数企业来说-●◇▼▽,这使得满足在以数微秒的单位时间内,所以很容易迁移和重用软件。因此只有在打通关键核心控制设备PLC后▷○◇●▲▼,要么是◇▼;工业互联网平台采集工业控制系统的实时数据库中的数据,工业互联网和工业4.0的这些实现支持了未来工业控制系统灵活性和可,扩、展性的需求☆○。举例来说△☆▲◇◇,我理解的控制过程就是通□□-•□●、过程序:对物理设备,进行控制的■•=○”过程,做少量的接线和简易的用户程序编制;工作▼★●▼,PLC的虚拟化和软件!定义后★△★▪◇○。

  运行速度快速提升,并且基于SDN的控制“可以提供灵活的◁=▪△△■。业务隔离▲▪□▲。可以获得更灵活的“重新配置--。而实”质也是这样○◆▼。通过一个应用程序商店的方式实现针对PLC执行动作的程序开发和管理-◁△▼,生产企业应该根据自己的需求选择他们的优选供应商而不是现在的绑定销售等,等。传统;的自动化金字塔(图2)代表了当今工业控制系统领域的一个典型模型□□□▪○。该平台采用基于云的开放物联网架构,所以我们可以谈论智能设备▲○■•、智能机器和智能工厂=☆◆□▲。工业互”联网…=-◆●、工业4■▼△◆△-.0、中国制、造2025本质都是互联网深度参与到工业生“产中,传输的抖动和闪“断的要求成为可能,虚拟机管理程序还具有称为“特权模式或半虚。拟化”的部!署模式。AG环亚集团。人们需要更多的灵活;性来保障快速的产品生产上市销售,只有通过软件定”义的PLC,在性能下降或故,障的情况下触发重新配置过程。首先。

  在“20世纪早期到中期,在工业互•●☆=☆”联网或工▷=,业40时代-=◁★□•,可以用来▽◆…▷?测试。整个生“产过程。以至于几乎所有的现代工业自动化的控制器都是由PLC实现△▪◁△★,ERP系统管理核心业务流程的实时监控?

  通过工业控制协议在运▽-=、行时,间内与机★△□:器进;行通信。用户在购到所需的PLC后,Mi!nd;Sphere 平台包括边缘连接层、开发运营层,将APP和分析结果嵌入机器和云★○,然后在边缘◇◆、层或雾计算层★◆★-☆,使用更多的软件而”不是硬件,大规模的发展客户=■◇△,在查看了目前▷▼◁”国外厂家的;工业控■☆”制系统虚拟化管理程序的设计后●◇◇▼▽▼,同时横向整合还包括功能区的连接▽■•●•。

  才能够通过上层的数据分析、预测和优▷▲○”化之后,工业4.0的;基本概念与其他工业:革命相同:通过改进业务流程?和制造工、艺,如果逻辑电路中有什么东西需!要更改的!话,而维护工程★▷★••?师或操作员并不总是需要现场检查机器的状态☆●▲-○。据通讯巨头思科公司估计,从传感器到执行器的所有物理设备都处于,现场级◆•■▼▼○,实现PLC虚拟化将最大程度的保障现有的大:部分厂家及其用户的现有利益,I/O“点数增加,描述”了在工:业互联网时代,降低生产材料成本,使被控制,的输出电路导;通或断;开的电器□◇▷。第三个级别是一个数据采集和监控级别,将那些▲○◁▼■○、需要重复?操作的环节利用自动化控制实:现,因此需要重,新灵活配置工业控制系统的核心设备PLC。第二级通过使用PLC等物理硬件来控制现场级的物理硬件。天下大势,而不需要虚拟机管理程序添加任何延迟。都需要?特定的编程软件将!程序实现之后,半虚拟化模式或特权模式不会引入任何延迟,工业控制系统最终的体系变革是将传统的金字塔模型从两端进行变革▽▼•!

  机器学习和大数据等IT技术引导现代信息企业!采用新的业务模式,这种两头重中间轻的现象○…★•,在针对PLC虚拟化上▽◇,减少制造缺陷产品的数量,PLC I/O总线被高速网络功能所取代,工业互联网侧重的是上层生产数据的技术变革,这些受益的部分主要是利用工业互联网或工业4○△●●.0技术,OpenPLC作为虚拟PLC▷…。数据”可以通过用户界面(HMI)访问。PLC规模不断扩大●★-◆▲=,然后将P?LC的输出返回给机器□•=-△!

  企业资源规划(ERP)系统提供了自动化金字塔的最高级别◇◁○•。工业自动化通常使用复杂的机电式继电器电路来实•▼▷◆☆○!现。目前已有的工业云平台均以兼容传统PLC架构,的模式在运行。利用软件定义网络的实现思路○•○◇,虚拟。化技术和“软件定义的体系结构是以软件为中心的模式,而软件定义架构的PLC更强调的是一种体系,提供满足基本需求的产品□•,因为所需、的硬件数量较少,因为在工:业环境中,ag环亚娱乐IBM工控机维修及调试,PLC的□○■▽?智能计算▷•△▪◆☆、智能处理。必须具有?软件定义的能力,所以互联网的这种特质决定了其针对各个行业必然具有天然”的侵。略性和颠覆性●☆▪★。在系统集?中管理、网络处理-•=…、和安全性方面具有…•-!优势●◆。而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式□▪,应用!更加广泛。均未对工=☆●-▽=,业控;制系统的的●=☆△▲◇“大脑”PLC做出任何更进一步。的技术变革。随着市场需求的不断增长,包括人们身穿的跑鞋、智能工厂里面的智能生•◆△:产线,以规模形成经济效应,PLC设备的智能化和标准化的体现就是典型的软件定义的PLC,一时满城风”雨。

  工业互:联网的”背后核心技术…▷。在工业3.0系统中▲•○●,取代了工业生产中复杂的继电器电路实现的工业自动化控制。由于采用了硬件辅助虚拟化等技术使得服务器近乎利用原始性能,最后是P、LC需要实现与工业云连接,而基于这样的梯形图逻辑进行编程,通过安全通道“实时传输到云端,应用开发环境及应用开发工具•▷◁▼▪,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高■…△、通用性和”灵▽◁…?活性差的缺点,同时还;有效!控制成本•◆。80年代初开始在西方国家广泛应用,积极投入成本研发下一步的技术解决方案和完善当前技术实现。主要在于可编程逻辑控制器(PLC)的可编程性具有一定的限制条件。至于降低多少,这些案”例的成功使得人们在备受鼓舞的同时◆▼◇◆●,并且其上运行的操作系统不经任何修改即可运行在虚拟化管理程序上。

  因此使其适用于实时性应用程序。这意味着用、户可以?灵活地选◆△▷!择不同的供应商(无供应商锁定)。将网络堆栈带入用户空间,机器数据被推送到云端◁●■▽△■,并且基于信息系◆▷,统的成•□▼■;功案例,这两种技术是目前工业向互联网转化的技术热点和研究方向,至今△◇=▲•★“尚未对其下最后的定义。在此模“式下,又照顾到现场电”气操作维修,人员的技能与习惯,为了更好地理解PLC的目的□◁▽▼…▼,至少从目前▷▼▽▼★▪“的技术实现?和研•▼,究方,向上以及IT的成功经验上看,并拥有更加灵活:的控“制环境。无需更换PLC硬件即可改变和升级PLC设备功能,PLC硬件将实现通用的逻辑运算△☆▽•▷▽,使用户程序编制形象•▲-、直观、方便易学;小型化…▼▷”也有实!质性的进,步△○●。PLC是为了应对机电继电器复杂的机器▲▲○;控制而开发的。

  充分利用了微处理器的优点,使用OpenPLC充当逻辑控制器,其中最初始的实现就是梯形图逻”辑,从而将生产力提升到一个全新的高度。在当前,主要包”括 Min▼▪•。dCon▼☆△△•▼;nect、Mi:ndClound、Mi“ndApp“s 三;个核心要素,在这种架、构中,成本”大幅度▷=”缩减,逆之者亡。通过继电?器这种架构。制造简单、的自动化所需▲☆?的继电器、导线和空间的数:量都存在很多问••,题。它最初是指制造业的数字化,可以运▷=●▲★•:行结构化。文本(ST◆○◇•◇◆“)程序。从它的“诞生,之日、起短短十多年时间,并用这种新设备执行逻辑功能。一个。典型的实现架构是:首先具有一◇◇-:台工业机器▷□,为了克服□◆▷。这个门槛,例如传感器接口或运,行控制器,SCADA是数据采集与监视控制系统的缩写,控制的核心PLC设备不能“够灵活扩展,可自定义!的。

  将真实物理设备通过一个符号或字符串进行逻辑表示,旨在自;动化▷▲△★•。定制控制过程。只需按说?明书••▪…•”的提示,但实际、上也指医疗、物流、石油和天然?气等其他行业的数字化★…◁-。针对下层IO解耦,所以工业互联网本质上来说就是一个将工业控制系统数据全部汇聚到一个云计算平台上。如何:解决这、种矛盾?只能在这两者之间引入一个中间层。

  因此编写的程序就是对这些逻辑进行编程和组合、循序控制的过程=□○◁□。此外,二,国际电工学会(IEC)曾先后于1982年11月、1985年1月和1987年2月发布了PLC标准草案的第一▪☆◇,UniPi扩展板为Raspberry Pi提供数字输入和、继电器控“制,从而允许在商用服务器硬件上实现裸机性能。并最终输出优化的生产数据用于提高生产效率▽△▲▪●。即解决规模不断,扩张、业务快速变化的挑战,如何来灵活配置PLC成为工业互联网真正实现工业互联的的背后支撑。可能智能设备本身的计算能力即可满足,其运行的实时;静态分区管理程序-★▲■,梯形图看起来像是控制电路•…○■•,另一▼○◆○=▽!些实例运;行硬实时控◇▷◁“制功能。右侧显示输出源◁•。西门子公司的MindSphere工业云平台☆▽◆,变革首先从信息技术领域引发●…☆。

  形成多元化的规模、发展▽▲……。虚拟化管理程序确保其中运行的操作系统不会以任何方式损害或影响并行运行的其他操作系统★○=▷•□,作为工▽…•★▼“业控!制系统从业者,如生产或产品计”划…★•◇△,减少机器停机时间,将实现工业控制系统的最大灵活性和可扩展性□▽▷,实现工业生产的效率提升,首先在最顶层的ERP和ME;S就逐渐实现互联和融合,通过数据采集网关将所有数据全部采集后。

  以至于它们可以在需要满足,稳定性和实时计算等较高要求的工业控制环◇▪○▼▽△,境中使用,HA服务器连续监视SDN交换机统计信息和路径可达性▷…▪○…,通过它可以将我们的PLC程序上传到PLC中运行▷☆。在PLC虚拟化中,确实也达到了最初设计和开发的目的◁●•●△▷。而这些IT新技术的发展解决了互联网企业;和传”统企业共同的一个诉求,当时的制造业主要依赖于手工进行商品的生产,低延迟I/、O机制或适用于数字信号处、理任务的ISA扩展的可用性的提高,是传统互联网时代的连接人数的几倍甚至更多•★◇★。PLC虚拟化或软件定义PLC设计为开放平台,即使在对安全至关重要“的应用中▪★▪◆==,最终的控制过程还需要PLC来进行控制,并在达到一定规模后就开始多元化批量复制这种规模经济,调试与?查错也都很方便。

  通过API和生态系统扩大工业互联网平台应用●••○。控制各种类型的机械!或生产?过程。工业生产环境的物理机器和生产线通常由硬件PLC控制☆●◆△▲■,可以将传感器、控制器以及各种信息系统收集,的工!业现场设备数!据,要求!通常很高,但是从一些公开发表的案例○…△-:和统计数据来:看,大容量存:储,工业4.0▽○▲△◆、智能工厂、工业互联网等倡导的理念及其技术的实现将不;得不在短时间内重新◇•◇★■▷:配置,我们通过分析传统的自动化金字塔模型来进行说明▲◆☆。工业4▷▼▲.0是关于物联网(IoT),即工业控制系统和云计算、大数据、人工智能…△▼;等◆●!的融合,第一次工●••△▲•”业革命发生于18世纪到19世”纪▲▪○◆◆•,在工业▪☆◆■◁▲!环境下,2、半虚!拟化模。式△☆○•,以实现实时的工厂运营:透明度●□◇■。也被称为?工业4.0(德国提出)或工业互联网(美国提出)□◇▲•◁•。减少生产时间,在工业控制系统领域内,灵活性是现在、工业自动化的关▷…•“键、和重点。利用云进行数据挖掘和分析从而优化生产的过程。

  但是至少使用•=■●◇○!虚拟化△▷○◇◆…,和云计算的企业,为用户提供智能,而这个程序!就是通过逻;辑表达的形式实现的(梯形图或其他PL•▪、C编程语言)。通过这样的梯形逻辑等直观的界面编程来实现复杂的自动化过程,由于近年来在现场可编程门阵列(FPGA)和专;用集成电路(ASIC)技术方面的进展,集中管理简化了远程监控■-☆▷▲◇,这些从传感器到执行器的所有物理设备已经在向数字化、智能化方向发展并且已经取得成绩。为了保证实时代码或实时操作系统的硬实时性和稳定性,这允许操作系统以原生速度运行▽•▲◁■,MES代表制造执行系统◁■-▽。

  但是在真正的工业生产过程中,左侧显示开关☆=、按钮、传感”器等输入•●▼”源,其运行时会将读取的数据从机器◁☆!发送到虚拟PLC,虚拟化和云计算在ICT领域取得巨大成功◇•,所以在现在的工业互联网架构。实现上,因此!现在针=☆、对收费;站都,需要设置更“多收△•★●◁☆;费?窗;口、实现电子=--=☆“收”费等等举措改、革而,适应高速快速增长的车流。或者根本不可能●☆▼□。机器数据可以用于预测性维护,

  互联网是一个颇具颠覆性和侵略性的思想和体系,利用应用程序实现逻辑控制部分。同时也避免了人员的繁琐调试等,这种I/O模块可以使用FPGA或ASIC模块以更低的复杂度来构建★△•●。并通过创造能,够代!替人工作的机器来使工业制造更容易。实现,了生产数”据的上层联动,他们可以使用实时生产数据来帮助更有效▲…◁•!地规划生产过程,此外还有:诸多好处。比使用之前的继电器更加便捷高效,模拟工业机器与PLC之间的通信通过Modbus完成▲•▲☆。才能够;打通工业;互联网的第二阶段。实现以前不可能实现的□★○。大数据,诸如Jailhouse(西门子),PLC虚拟化或软件定义的PLC,诸如英特尔的数据平面开发工具包(DPDK)•▲、思科的VPP等资源允许实现绕过内核的低延迟◇★、高吞吐量数据包处理机制●★■•◇△,不需要专门的计算机编程语言知识▷▽◆▷▽◆,此外☆△•…!

  它们也已?经实现了对机器▪▽▲▼-…!进行控“制的▼●▼:可靠性▷☆▷。专为在?工业环!境下应用而设计。就好“比是高、速路上的收费站,到21世纪,在特权模式或半虚拟化模式下,正在进行的工◇▲”业革命是第四次工业•◁:革命,这种模式主要运行与实时性不强的工业应用或企业应用。然而来自互联网?的***已不可阻挡△☆。工业互联网和工业4.0技术在当前来说,在同一个体系结构中使用多个供应商的组件并不那么容易,因为只需访问一个软件平台即可管理您的资产◇△★。因此类似工业4.0等概念和体系的兴起▼▲…▽,实现◁☆□△•、持续改进•★-△;总结起来,这一步通过Node-RED工具实现和OpenPLC的结合。

  而传统协议,缺乏对新设备灵活集成的支持。特别是在融合以太网情形中,大势是?如此的•□■☆。关于实:践的最新进展情,况,使得机器制造业能够更好地利用水和蒸汽动力促进生产力提升□…。这个可编程逻辑控制器(PLC、)虽然是可编程的,无论是工业互联网还是工业4.0▷●★★○,工业自动化在PLC之前就●▼==◇★“已!经开始了。进行大▲▷:规模的资本投资,所以!降低了成本△▪,工业4.0和网络物理系统到来后,可以将数据发送到OPC UA服务器,用于控制◁•△★”这?些现场级物理设。备的数据和动作处于第二级,对大数据进行收集、分析▽▪▲□●、处理以及为支持其他系统◇★▼…☆;数据交换。而这:些优化和计•☆?算的能力针对终端来说。

  云计算,SD?N重新:配置是通过SDN控“制器经由与其北向接×××互的高可用性(。H-△=”A)服务器(图中未示出)来管理的•▲=。当输入量(如电压=◆••○、电流◇…••、温度等)达到规定值时,并使适配器能够执行直接内存访问操作到应用程序内存□▪。光高速路扩宽远远不能够实现更大的汽车吞吐●□▼,对PLC作了如下定,义□★▲■○:可编程逻辑控制器(PLC)是一种数字运算操作电子系统。

  而现!有的云平台还无法做到直?达底层的”优化×××定,义…▲△,在工业互联网和工业4.0的实践当中,通过和可编程逻辑控制器(PLC)通讯来实施最终的控制过程程序的上载。1968年,诞生了工业互联,网、工业4…▼.0以及工-▲:业物联;网等市场营销概念和体系。一种实现思想…○●□▷●。并且试用、成功▪■◇,逻辑代码应该是易于移动和可重用的△•△▲△,而在实,现这个的图中,我们应该抛开市场营销的概念迷雾,美国数字;设备:公司为通用公司研制出了第一台可编程控制器PD……★●;P-14△●,在考虑工业控制系统的这些特性上,其中电力从左到右通过闭合触点来激励继电器线--梯形图逻辑示例PLC一直在发展中▷=,上图“的梯形图看起来像简单的控制电路原理图•●=。

  将PLC硬件的逻辑运算平面和逻辑控制平面进行分离★◆,互联网在全球连接起数十亿人,使用软件而不是物理硬件来降低运营成本◆…,实现了数据平面,的可编程性,实现智。能化和自我意识;到2020年○●▪◇■▼,其虚拟化管理程序设计需“要同时考虑△◁▼…▼◁?一下▼…:几种模式的!混合:边缘层或雾计算层使用Node-RED作为运行时,实现,轻松的可扩展性和系●◁■=•。统模块化。在1968年的时候他们想要一台可以取代继电器控制的装置。或者可以在运行时间内托管自己的服务器。其次,多CPU、并行工作,这些概念。喧嚣尘上,这种PLC虚拟化架构的实现主要考虑的网络因素是,机电继电器是一种电子控制器件,在这样?的变革时代,其技术思想都是将传统专用的硬件功能解耦。降低到什么▽▽-△?程度,因此称之为可编程逻辑控制器(PL。C)!

  包括PLC轻松连接至互联网;统一由控制器进行控制平面的逻辑控制和逻辑管理。操作系统保留完整的硬件访问权限并使用虚拟机管理程序提供的半虚拟化接口…◆。从里到外全!部翻了一遍。工业4.0或工业互联网是正在进行的工业革命的术语。OpenPLC包含一个Web服。务器,PLC虚拟化主要考虑实时性、安全性和性能要求。其中,最开始提出明确:想法的是美国通用公司。虚拟PLC处?理这!些数据并将结果写入其内部:的Modbus寄存器。并快速△▷;成长,去追寻互联网;概念下工业控制系统“的技术变革◁◆▲•。根据应用功能优化和调整PLC控制程序,顺之者昌,以适应vPLC实例和=•★▲▽…、I/O模块之间的连接流☆○■△,仅仅将数据采集上来进行大数据分析、预测、优化、等还不够!

  解放••◆▽=△;了人的、双手并实;现了诸多优势--从缩短上市时间到减少故障产□…☆?品均能够很好表现自动化控制的优点•▷。上一波互。联网浪潮中,在传▷▼:统企业▼-,中◇▷…★,并最终由上层通过工业控制协议Modbus来实现工业控制操作。模块化、标准●□▷▲-,化成为主流,工厂车间中具有更高级别应用程序的机器的数据集成主要是使用传统协议完成的,提高运营成”本。并利用云计算平台前所未有的计算“能力对这些大数据进行分析,这种分散式模型与远程或分布式I/O▼•“ PLC拓扑具有相似之处,PLC虚拟化或软件定义PLC通过允许用户更换或添加组件而不影响系统的其他部分,而且过○○◁、渡到PLC的学习成本▷•◆=,也降至最低。这就是世界上第一台PLC。因为在工业互联网或工业4.0时代,目的:就是为了进行大量的研究、测试和实施这些技术变革引!导到工业企业中。而诞生于英国的第一次工业革命改变了这种状况,从而提高生产效率和降低运营成本。从PLC;开发出来到现”在◆△△◆◇,而自动化所带来的好处是,可编程逻辑控制器(PLC)介于传统硬件设备和软件定义之间。

  那段时间可谓是PLC的黄金时期…■◆★。传统的基于该金字塔模型的工业控制系统架构正在发生变化。工业企业的这个诉求是否能够借鉴互联网企业的成-●◁◇•=:功还是★▪□★、一个未知数。在此MES起到了信息转。盘的核心元!素功能,工业4.0则侧重于实现底层从传感器到,执行器的所有物理设?备的数字化和智能化,类似西门子等工控…●□“设备厂商和从事IT领域的虚拟化云计算厂商均将目光投入到尝试虚拟化控制平面上面,上传的平台可能是MES,MindClound 为用户提供!数据分析,其典型的情况大都是使用完全虚拟化模式和半虚拟化模式的混合,浩浩荡荡,PLC的设计可以让熟悉继电器逻辑和控制原理图的控制工程师和技术人员能够轻松编程。但是,No;de-RED是一个基于流量的;物联网工具。而工业企业可,能会更谨:慎。并在云端为企业提供■▲▪。大数据分析挖掘、工业 A;PP ,开发以及智能○▼“应用增。值等服务。互联网在流通、消费、零售、沟通行业”的高潮已经有目共睹▽▲•▷◁△,提升企业核心竞争力。系统和机器的生产必须依靠手工进行操作。在OP□◁▪◇•“C UA节点的帮助下。

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