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潯之漫智控技術(shù)有限公司 上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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線”與無限
“數(shù)字化工廠重現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值，也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出了新要求。”長(zhǎng)期專注軟控股份業(yè)務(wù)的西門子*宋炳國(guó)說，“當(dāng)軟控股份提出數(shù)字化工廠的概念時(shí)，西門子不僅能理解，更能從豐富且成熟的產(chǎn)品線上，找到*的方案支持他們的理念。”
西門子PROFINET*產(chǎn)品經(jīng)理王旭暉說，數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)是要將工廠的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信息采集上來，為控制層所用，繼而為企業(yè)管理層提供參考——這就是工廠大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。要達(dá)到數(shù)字化工廠的目標(biāo)，就需升級(jí)現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)。更穩(wěn)定、更靈活、更、更開放的PROFINET地滿足這一需求。
王旭暉所說的PROFINET正是已經(jīng)入選標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。它在繼承目前廣泛應(yīng)用于工廠通訊的PROFIBUS總線技術(shù)諸多優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開放性和靈活性大幅提升，從而成為可以無縫集成其他總線技術(shù)的新利器。
相較于傳統(tǒng)工廠，數(shù)字化工廠首先表現(xiàn)為數(shù)據(jù)傳輸量更大。為此，工業(yè)以太網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)更大的傳輸容量。PROFINET巨幅提升了傳輸能力，從以往以KB/s為計(jì)算單位的傳輸提升到高達(dá)100MB/s，其高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憩F(xiàn)有利支持了工廠數(shù)字化的新要求。
PROFINET網(wǎng)絡(luò)更加靈活，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以允許多種技術(shù)協(xié)議同時(shí)進(jìn)行，還具有實(shí)時(shí)的無線通訊能力。這也就意味著，借助一條統(tǒng)一的PROFINET電纜傳輸介質(zhì)，不僅可以完成所有的控制任務(wù)，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨越現(xiàn)場(chǎng)層、控制層和管理層的上傳下達(dá)，為管理決策起到輔助作用。由于PROFINET實(shí)現(xiàn)了從現(xiàn)場(chǎng)層到骨干管理網(wǎng)絡(luò)的貫穿，用戶不需要再考慮鋪設(shè)其他的傳輸介質(zhì)，從而讓整體傳輸效率更高，將工廠各個(gè)部分聯(lián)系為統(tǒng)一整體。
此外，PROFINET克服了復(fù)雜的工廠環(huán)境下普遍存在的電磁干擾問題。在工業(yè)生產(chǎn)中，PROFINET小于1us的抖動(dòng)精度，令數(shù)據(jù)的傳輸更加穩(wěn)定，且時(shí)鐘頻率極為，增強(qiáng)了生產(chǎn)確定性。相比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，PROFINET讓軟控每段網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)數(shù)量都無任何限制，一臺(tái)SIMATIC控制器可管理多達(dá)256臺(tái)設(shè)備，達(dá)到行業(yè)水平。在數(shù)字化工廠中，I/O 設(shè)備必須快速免維護(hù)更換，PROFINET系統(tǒng)可幫助用戶無需要參數(shù)化更新I/O設(shè)備，即裝即用，控制其可以自動(dòng)識(shí)別出新的I/O設(shè)備。通過外部交換機(jī)連接或直接通過設(shè)備上集成的PROFINET接口連接，即可實(shí)現(xiàn)介質(zhì)冗余功能，無懼網(wǎng)絡(luò)破壞，保證工廠連續(xù)生產(chǎn)。
更進(jìn)一步，PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用還會(huì)給工廠連續(xù)生產(chǎn)帶來新的可能：通過PROFINET自帶的診斷功能，可以幫助用戶快速找尋到設(shè)備故障點(diǎn)，從而在設(shè)備出現(xiàn)問題之后進(jìn)行維護(hù)，大限度減少停機(jī)時(shí)間，將經(jīng)濟(jì)損失降到低。PROFINET的診斷功能在操作上也十分簡(jiǎn)便，它甚至不需要編程，只需要在CPU屬性中勾選，通過在人機(jī)界面上現(xiàn)成的控件直接拖拽即可輕松實(shí)現(xiàn)。所有PROFINET系統(tǒng)的診斷功能，西門子都已經(jīng)幫助用戶提前做好，大大節(jié)省了用戶的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間。
在張斌看來，PROFINET強(qiáng)大的自診斷功能得益于系統(tǒng)的開放性，而開放性才是西門子的真正遠(yuǎn)見所在。因?yàn)镻ROFINET兼容性好，幾乎可以做到即插即用，它不僅讓工廠設(shè)備互聯(lián)變得十分便利，還可以與外接設(shè)備相連、與因特網(wǎng)互通，工廠管理者、操作人員可以通過電腦IE瀏覽器，甚至手機(jī)、iPad等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)的開放性還帶來PROFINET*于其他協(xié)議的強(qiáng)大的系統(tǒng)診斷能力，可以覆蓋每一個(gè)通道，這也就為工廠連續(xù)生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
于明進(jìn)同樣對(duì)PROFINET贊不絕口：“PROFINET功能非常強(qiáng)大，普通客戶甚至只用到了其功能的1%-5%，它的更多功能其實(shí)就是留給數(shù)字化工廠未來應(yīng)用的。”
重新定義需求
與西門子合作，應(yīng)用PROFINET，軟控股份在朝向“數(shù)字化工廠”邁進(jìn)的過程中變得底氣十足。長(zhǎng)期以來，橡膠行業(yè)的裝備制造商總是處于一個(gè)被動(dòng)供應(yīng)的位置，往往是在客戶提出需求的情況下，提供相適應(yīng)的產(chǎn)品與之配套，缺乏創(chuàng)新的動(dòng)能。
隨著制造環(huán)境的變化，特別是數(shù)字化、信息化的快速發(fā)展，這一定向關(guān)系正在發(fā)生改變。張斌說“軟控的目標(biāo)不止是滿足行業(yè)需求，而是要和客戶、供應(yīng)商一起創(chuàng)造行業(yè)需求！”
創(chuàng)新的結(jié)果，其實(shí)是供應(yīng)商與生產(chǎn)商的共贏。張斌這樣描述基于PROFINET的未來場(chǎng)景：以PROFINET為樞紐，基于企業(yè)生產(chǎn)管理平臺(tái)的核心控制，數(shù)據(jù)的處理能力將得到盡情釋放，設(shè)備供應(yīng)商*可以對(duì)橡膠制造工廠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警；基于大數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)波動(dòng)，設(shè)備具備自診斷功能，總是在將壞未壞之時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，將其上報(bào)給服務(wù)方，工程技術(shù)人員可在遠(yuǎn)程完成維修；設(shè)備在生產(chǎn)過程中，能夠進(jìn)行生產(chǎn)的自糾正，通過自適應(yīng)算法進(jìn)行調(diào)整，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
借助統(tǒng)一的PROFINET介質(zhì)，不僅可以幫助客戶提高生產(chǎn)水平，而且可以完成企業(yè)的精益化管理。與此同時(shí)，軟控股份也在籌劃建設(shè)自己的數(shù)據(jù)中心。未來，通過PROFINET串聯(lián)，企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的電子數(shù)據(jù)管理和信息集成，并與PLM、MES、ERP等系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)全制造環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，在生產(chǎn)與企業(yè)管理層面全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。