筆者曾經參與并部分---過一個工廠級的工業物聯網改造項目。該項目主要是采集相關設備的能耗、電流、功率、當前溫度、設定溫度、轉速、運行時間、運行狀態等數據進行處理并終反饋至 mes 系統中。該項目中使用了近 30 臺采集型 plc 來負責采集近 60 臺設備的數據。改造的工廠是一家生產滌綸纖維母粒的企業,南京產線升級,具有近20 年的歷史,沖壓產線自動化升級,其內部使用的設備具有數量多、種類和型號雜、新舊不一等現象,這些都給工業物聯網改造帶來了不小的挑戰。
圖 1工業物聯網架構產線升級
1.感知層改造產線升級
該工廠的設備新舊程度不一,種類和型號雜多,除個別幾臺新設備具有數據采集功能以外,產線升級英語, 其余設備均不具備相應的數據采集能力。因此, 在本項目計對該工廠的 57 臺設備進行了相應的改造。
對其中的 52臺設備加裝了臺達 dpm- d520i智能電表及 dct-s211c 型號ct互感器,用來采集相關設備的電流、功率、能耗等數據;針對切粒機設備的移動性質,采用了臺達 dvw-w02w2-e2 ieee802.11a/b/g/n工業無線網絡 ap/wds/client ---無線ap來負責數據的采集和進行無線通訊;將烘箱、結晶機等設備設備上原有老舊的溫控器更換為同體積的臺達 dt360ra-0200、dt340ra-0200、dt320ra-0200 等具備通訊功能的溫控器;針對擠出機設備的溫度數據采集組數多的情況,出于成本考慮,終決定在終端 plc上擴展臺達dvp-04tc-s 溫控模塊用以采集設備的熱電偶數據,原有的溫控器不做調整。
安全性
無論何時何地,數據的安全性往往都是非常重要的。如果工廠之前對網絡安產線升級全進行了部署, 那么改造計劃就可行了;若之前未進行---部署或安全性能不達標,那就需要部署新的安全網絡了。當產線升級然有一種情況是例外的,如果工廠只將 iiot 接入內網而不接入外網的情況下,就基本---來自互聯網的威脅了。
4.兼容性
當今各工業自動化生產商之間的競爭愈來越烈,產線升級這也導致各大廠商紛紛布局自己特有的通訊模式和協議。這也就導致了不同廠家生產的新設備之間以及與現有設備之間的兼容性越來越差。當前我國正在一個傳統老舊設備更新換代的階段,物聯網標準也是百家爭鳴,未形成終標準。因此即使是新購設備也無法---其兼容性。而進行設備改造則可以自由選擇合適的工業自動化元件,其靈活性高,兼容性也能得到相應的提升。
新產品虛擬化裝配產線升級
工程機械產品更新換代速度正在加快。過去開發一款新產品需要一年乃至更長的時間,光裝配就需要數月,原因是設計、工藝手---后,裝配過程往往出現干涉、錯位等現象,不得不進行現場的切割、修補、鉆鉸等,不僅費工費料,而且耗費時間。三維可視化設計軟件的使用,使得產品在設計時就能進行部件及整機的虛擬裝配,可以對各關鍵零件進行校核,可以檢查裝配時是否會干涉,鋼鐵雄心4生產線升級,并進行及時修改。由于原來要等到裝配過程才能發現的問題在設計過程就可發現并加以修正,使得實際試制過程出現的問題---減少,整個新產品開發周期---縮短。