自動化普及趨勢已成定局 物聯網應用助推升級
自動化,我們普遍把它應用在工業(yè)生產領域。當前,國內工業(yè)制造業(yè)全行業(yè)都在根據企業(yè)自身性質進行必要的轉型工作,普及趨勢已成定局。如今,物聯網伸入工業(yè)的觸角則為工業(yè)自動化生產帶來新的進化契機。
自動化,我們普遍把它應用在工業(yè)生產領域。當前,國內工業(yè)制造業(yè)全行業(yè)都在根據企業(yè)自身性質進行必要的轉型工作,普及趨勢已成定局。如今,物聯網伸入工業(yè)的觸角則為工業(yè)自動化生產帶來新的進化契機。
現階段,工業(yè)上最重要的轉變莫過于生產方式大規(guī)模向自動化轉型。為什么?很簡單,在國內最明顯的原因就是生產成本不斷上漲,這里面有多方面的原因,一是因為生產原材料的上漲,二是人工的成本的上漲,再加上比如運輸等中間環(huán)節(jié)成本上漲多方面原因促使產業(yè)生產方式發(fā)生改變。最有效的措施就是上文提到的自動化生產。
與此同時,現在的自動化也不再是幾十年前單純的機器人自動化。如今一個完整的自動化體系涉及到信息網絡集成、生產執(zhí)行裝備等諸多環(huán)節(jié)。其中,集成性質的網絡應用,對保證有序生產、及時事件處理等意義非常明顯。
提到網絡,現在就不得不提到一進風頭無兩的物聯網。它作為一種致力于把各類事物都接入網絡的體系結構,觸角已經深入到諸多方面,其中就有智慧城市、交通等。而如今,工業(yè)生產也正處于介入當中。
傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要包括3個層次,分別是設備層(devicelayer)、控制層(controllayer)、以及信息層(informationlayer)。設備層的功能是將現場設備以網絡節(jié)點的形式掛接在現場總線網絡上,依照現場總線的協議標準,設備采用功能模塊的結構,通過組態(tài)設計,完成數據擷取、A/D轉換、數字濾波、溫度壓力補償、PID控制等各種功能;控制層是自動化的基礎,從現場設備中獲取數據,完成各種控制、運行參數的監(jiān)測、警報和趨勢分析等功能,控制層的功能一般由工業(yè)計算機或PLC等控制器完成,這些控制器具備網絡能力以協調網絡節(jié)點之間的數據通信,同時也實現現場總線網段與以太網段的連接;第三層信息層提供實現遠程控制的平臺,并連接到企業(yè)自動化系統(tǒng),同時從控制層提取有關生產數據用于制定綜合管理決策。
自另一個角度來,物聯網可以使所謂的自動化跟信息化『兩化融合』的愿景更具體實現,自動化業(yè)者長期以來都朝著信息化目標前進,在物聯網的基礎下,原先傳統(tǒng)的C/S(Client/Server)架構,可以轉換成B/S(Browser/Server)架構,在生產制造、智能建筑、新能源、環(huán)境監(jiān)控、以及設備控制領域有更廣泛的應用。具體而言,自動化資料如果沒有經過訊息化的集成,一般使用者還是無法使用;同樣的,如果僅有訊息化功能,卻缺乏自動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。
不少專家學者認為,當今自動化的熱點是——物聯網和智能電網。從“管理、控制、智能”的角度來看,其實物聯網與工業(yè)自動化是一脈相承的,工業(yè)自動化包含采集、傳輸、計算等環(huán)節(jié),而物聯網是全面感知、可靠傳遞、智慧處理,兩者是相通的。物聯網只是更加強調無線、海量采訪及智能計算。從物聯網需要的產業(yè)鏈的角度看,物聯網所需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等屬于其上游技術和產業(yè),而下游則是物聯網的應用問題。
當今制造業(yè)的產業(yè)模式已逐漸產生根本性的變化,信息化、智能化及網絡化成為不可抵擋趨勢。透過物聯網的應用,擴展制造業(yè)既有的IT投資,延伸互聯網價值,運用感測技術將當下發(fā)生的事信息化,提高生產監(jiān)管效率。物聯網可廣泛運用在制造業(yè)的不同層面,包含生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測,生產過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷和智能決策等,其主要概念是實時感知、辨識,產生決策及有效控制。
與物聯網的融合將給自動化系統(tǒng)帶來新的挑戰(zhàn),凌志浩教授對此表示:首先,在傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中,設備大多獨立或組成局部網絡運作,設備互聯僅限于控制器與控制設備之間。而在物聯網中,為了實現云服務、云計算等智能應用,設備將進行廣泛、深度地互聯。在這種背景下,信息安全問題日益凸顯,傳統(tǒng)的生產安全、機器安全需要結合新的需求加以改進;其次,數量龐大的物聯網節(jié)點將會產生海量的業(yè)務信息,如何對這些信息進行處理,提取、綜合成真正需要的信息,成了傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)所面臨的新需求;此外,發(fā)展物聯網的最終目的是為社會和公眾提供更好的服務。傳統(tǒng)自動化行業(yè)由于缺乏物聯網中豐富的感知信息和無所不在的聯通能力,而在智能業(yè)務提供上存在局限性。
基于此,傳統(tǒng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)需要在各個環(huán)節(jié)與先進物聯網技術融合,并在物聯網專用芯片、終端應用系統(tǒng)開發(fā)、互聯互通、信息安全、測試技術、標準體系等方面進行全面升級。物聯網化的工業(yè)自動化產品,將趨于小型化、網絡化、低成本化,有利于加強對生產過程的控制,提高生產力。
現階段,工業(yè)上最重要的轉變莫過于生產方式大規(guī)模向自動化轉型。為什么?很簡單,在國內最明顯的原因就是生產成本不斷上漲,這里面有多方面的原因,一是因為生產原材料的上漲,二是人工的成本的上漲,再加上比如運輸等中間環(huán)節(jié)成本上漲多方面原因促使產業(yè)生產方式發(fā)生改變。最有效的措施就是上文提到的自動化生產。
與此同時,現在的自動化也不再是幾十年前單純的機器人自動化。如今一個完整的自動化體系涉及到信息網絡集成、生產執(zhí)行裝備等諸多環(huán)節(jié)。其中,集成性質的網絡應用,對保證有序生產、及時事件處理等意義非常明顯。
提到網絡,現在就不得不提到一進風頭無兩的物聯網。它作為一種致力于把各類事物都接入網絡的體系結構,觸角已經深入到諸多方面,其中就有智慧城市、交通等。而如今,工業(yè)生產也正處于介入當中。
傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要包括3個層次,分別是設備層(devicelayer)、控制層(controllayer)、以及信息層(informationlayer)。設備層的功能是將現場設備以網絡節(jié)點的形式掛接在現場總線網絡上,依照現場總線的協議標準,設備采用功能模塊的結構,通過組態(tài)設計,完成數據擷取、A/D轉換、數字濾波、溫度壓力補償、PID控制等各種功能;控制層是自動化的基礎,從現場設備中獲取數據,完成各種控制、運行參數的監(jiān)測、警報和趨勢分析等功能,控制層的功能一般由工業(yè)計算機或PLC等控制器完成,這些控制器具備網絡能力以協調網絡節(jié)點之間的數據通信,同時也實現現場總線網段與以太網段的連接;第三層信息層提供實現遠程控制的平臺,并連接到企業(yè)自動化系統(tǒng),同時從控制層提取有關生產數據用于制定綜合管理決策。
自另一個角度來,物聯網可以使所謂的自動化跟信息化『兩化融合』的愿景更具體實現,自動化業(yè)者長期以來都朝著信息化目標前進,在物聯網的基礎下,原先傳統(tǒng)的C/S(Client/Server)架構,可以轉換成B/S(Browser/Server)架構,在生產制造、智能建筑、新能源、環(huán)境監(jiān)控、以及設備控制領域有更廣泛的應用。具體而言,自動化資料如果沒有經過訊息化的集成,一般使用者還是無法使用;同樣的,如果僅有訊息化功能,卻缺乏自動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。
不少專家學者認為,當今自動化的熱點是——物聯網和智能電網。從“管理、控制、智能”的角度來看,其實物聯網與工業(yè)自動化是一脈相承的,工業(yè)自動化包含采集、傳輸、計算等環(huán)節(jié),而物聯網是全面感知、可靠傳遞、智慧處理,兩者是相通的。物聯網只是更加強調無線、海量采訪及智能計算。從物聯網需要的產業(yè)鏈的角度看,物聯網所需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等屬于其上游技術和產業(yè),而下游則是物聯網的應用問題。
當今制造業(yè)的產業(yè)模式已逐漸產生根本性的變化,信息化、智能化及網絡化成為不可抵擋趨勢。透過物聯網的應用,擴展制造業(yè)既有的IT投資,延伸互聯網價值,運用感測技術將當下發(fā)生的事信息化,提高生產監(jiān)管效率。物聯網可廣泛運用在制造業(yè)的不同層面,包含生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測,生產過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷和智能決策等,其主要概念是實時感知、辨識,產生決策及有效控制。
與物聯網的融合將給自動化系統(tǒng)帶來新的挑戰(zhàn),凌志浩教授對此表示:首先,在傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中,設備大多獨立或組成局部網絡運作,設備互聯僅限于控制器與控制設備之間。而在物聯網中,為了實現云服務、云計算等智能應用,設備將進行廣泛、深度地互聯。在這種背景下,信息安全問題日益凸顯,傳統(tǒng)的生產安全、機器安全需要結合新的需求加以改進;其次,數量龐大的物聯網節(jié)點將會產生海量的業(yè)務信息,如何對這些信息進行處理,提取、綜合成真正需要的信息,成了傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)所面臨的新需求;此外,發(fā)展物聯網的最終目的是為社會和公眾提供更好的服務。傳統(tǒng)自動化行業(yè)由于缺乏物聯網中豐富的感知信息和無所不在的聯通能力,而在智能業(yè)務提供上存在局限性。
基于此,傳統(tǒng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)需要在各個環(huán)節(jié)與先進物聯網技術融合,并在物聯網專用芯片、終端應用系統(tǒng)開發(fā)、互聯互通、信息安全、測試技術、標準體系等方面進行全面升級。物聯網化的工業(yè)自動化產品,將趨于小型化、網絡化、低成本化,有利于加強對生產過程的控制,提高生產力。

責任編輯:廖生玨
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