PLM,控制设计

运动控制标准驱动IIoT

工业运动控制最重要的标准之一是可互操作通信的开放网络标准,但不要忽视标准命名约定的重要性,以简化系统集成,促进工业物联网和类似倡议。

伦兹的丹尼尔·雷普(Daniel Repp)著 2018年8月1日

在一个更加互联的世界里,机器制造商和终端用户发现,“智能”机器的数字部分越来越复杂,越来越难处理。行业趋势关注的主题包括模块化连接机器、工业物联网(IIoT)、即插即用生产、数字双胞胎、数字工厂等。运动控制应用的发展,以及行业本身,都在迅速变化。

为了在机器制造快速发展的未来取得成功,并满足制造商日益增长的期望,原始设备制造商(oem)面临标准化通信和互操作性的挑战。

终端用户从不同的机器制造商购买机器,因此需要处理不同的控制平台、不同的现场总线和相关的工业网络问题。由于所有这些机器都需要相互连接才能建立一条机器线,所以它们也应该连接到云。

当一家公司从OEM a购买一台机器,从OEM B购买另一台机器时,他们的期望是机器之间应该很容易地进行交流,而不需要大量的工程技术来实现交流。对于终端用户和机器制造商来说,智能工业网络可以实现高效和快速的实现,并促进基于数据的操作优化。

运动控制标准,观看协议

以下是在推动工业物联网发展方面发挥最大作用的组织。开放应用程序编程接口(api)的最新发展值得关注,包括下列促进互操作性的标准和协议。

OPC UA和TSN

任何实现基于云的解决方案的机器制造商或OEM都将快速运行于开放平台通信(OPC)基金会及其统一架构(UA)规范。OPC UA作为可扩展的开放平台技术于2008年发布,随着制造业开始探索更多面向服务的架构,该技术将实现更好的安全性和数据建模。

随着计算机级数据生成量的增长,网络架构也必须增长和改变。标准以太网和工业以太网的容量和性能可能跟不上。OPC UA时间敏感网络(TSN)于2018年发布,为工业自动化提供了基于开放标准的供应商无关的通信基础设施。

OPC UA TSN能够在不同的机器、控制器、云和其他信息技术(it)解决方案之间实现“实时”(或接近)通信。这些规范的发展正在创造一种可能是最接近整体通信基础设施的东西——一种将影响未来运动控制机器的设计和发展的进化。

MQTT

OPC UA TSN是一个指导整个系统的广泛协议,而消息队列遥测传输(MQTT)是一个更轻量级的协议,允许两个应用程序相互通信。MQTT通常在一个产品中实现。例如,MQTT允许传感器或驱动器从产品提取信息并将其发送到云。

MQTT被认为是工业物联网的基础消息传递协议,并于2016年作为ISO/IEC标准(20922)在全球获得批准和接受。因此,MQTT经常被用作大型系统标准中的一个元素。

omac packml.

机器自动化和控制组织(OMAC)在行业中增长,是一系列最终用户,OEM,机器建设者,系统集成商和技术提供商。一些原始的OMAC目标是减少交货时间,最大化可用资源,并增加整个行业的盈利能力,同时允许每个组织保持竞争优势。

OMAC的核心举措之一是PackML(又名ISA-TR88),这是一种专注于工业自动化的技术标准。PackML最初于2002年在美国发布,通过使机器模式、状态和标记命名约定一致,简化了不同机器的集成,并标准化了硬件到软件的通信。

随着ISA-TR88.00.02的最新发布,OMAC正在通过开发OPC UA的配套规范,帮助推进工业物联网实现所需的标准化通信协议。

单一供应商生态系统的终结?

所有这些是否敲响了“全包”约定的丧钟,即客户在单一供应商生态系统中购买产品?

虽然大公司可能有能力建立自己的协议,但这并不能很好地服务于终端客户。只要机器制造商或OEM需要系统之外的东西,而且没有开放标准,就会出现问题。只有少数几家公司能提供一切。

当涉及IIOR年龄的运动控制系统和服务时,领先的机器建设者,OEM和制造商寻求硬件和软件,以便为电源远程和预测维护,停机时间和状态监测,性能可视化和数字资产提供全面数据的硬件和软件管理。

通过开放行业标准和协议协作支持全云连接和完整的通信网络,可解锁下一代技术,并保持专有组件的完整性。

在不久的将来,预计原始设备制造商将需要花费50-60%的机器开发时间专注于软件需求。这将是一个巨大的变化,特别是对较小的、传统的机器制造商。只有使用标准化软件和统一的开放协议才能帮助他们应对这一挑战,并在最短的时间内将机器推向市场。

可伸缩的自动化平台

Lenze表示,标准有助于实现可扩展的自动化平台。

云:一个加密的广域网络连接到基于云的服务,如远程服务、数据监控、停机跟踪和预测性维护。

流程级别:云接口使用Profinet以太网通信和OPC UA与非加密的车间网络和机器接口进行通信。

控制水平:逻辑、运动控制器和输入/输出(I/O)设备通过以太网、编程软件和PackML和PLCopen标准连接。

字段级别:EtherCAT以太网协议将运动控制器(驱动器)连接到I/O和第三方设备。

执行器/传感器级别:机电装置,如电动机,传感器和其他致动器,对各种机器和工艺进行移动和感测,例如壳体ertector,水平形式文件和密封机以及三角机器人。

丹尼尔棱纹平布是自动化的经理,伦茨.由内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程,《媒体,mhoske@cfemedia.com

关键词:运动控制标准,工业物联网

自动化标准和协议帮助工业运动控制。

可互操作的网络通信对运动控制至关重要。

运动控制OEM最终用户受益于标准。

考虑一下这个

互操作通信在机器之间将使系统集成和工业物联网通信更容易;你们的供应商支持吗?