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Die intelligente Fabrik der Zukunft? Teil 2

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Anfang des Jahres veröffentlichte ich unseren ersten Artikel auf der intelligenten Fabrik der Zukunft. Sie beschrieb einen Anblick der Herstellung, in der Systeme intelligenter sind, flexibel und dynamisch

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Herausgeber? s-Anmerkung: Dieser Artikel wurde mit Sachkenntnis von Andreas Dreher, der strategische Technologiemanager an der Hirschmann Automatisierung und der Steuerung verursacht.

Zukünftig haben Sachanlagen die Fähigkeit, Prozesse durch Selbst-optimierung und autonome Beschlussfassung zu verbessern. Dieses ist im Gegensatz zu laufenden örtlich festgelegten Programmbetrieben, wie der Fall heute.

Die Struktur der Systeme der industriellen Automatisierung ändert auch. Dort sind noch ein unterschiedliches engagiertes Feld- mit Auslösern und Sensoren, aber langfristig viele Funktionen, die oben gelegen sind, die sich wahrscheinlich auf die leistungsstarken Bediener bewegen, die in einem Bedienerblock oder in a gelegen sind? Wolke?.

? Cyber-körperlich? Systeme sind, mit Rückkopplungsschleifen wichtig, in denen körperliche Prozesse operationelle Programme und umgekehrt beeinflussen. Ein Beispiel eines Cyber - körperliches System ist das intelligente Rasterfeld, das darauf abzielt, die Zuverlässigkeit und die Leistungsfähigkeit des elektrischen Rasterfeldsystems durch das Sammeln von Tausenden Datenpunkten und das Handeln nach ihnen unter Verwendung der Software-Führungsinstrumente zu verbessern.

Gelassen? s betrachten jetzt den Herstellung LAN und seine Kommunikationssysteme. Wie muss es ändern, um den Anblick der intelligenten Fabrik zu verwirklichen?

Hohe Anzahlen verbundene Vorrichtungen unter Verwendung der industriellen Ethernet-Protokolle

Die Zahl verbundenen Vorrichtungen in einem zukünftigen intelligenten Fabrik LAN ist offenbar höher, als es heutiger Tag ist. Dieses ist weil dort? Notwendigkeit S.-A., so viel Realzeitdaten zu sammeln, wie möglich, dass zum Prozess relevant ist. Es? s schätzte, dass die Quantität der verbundenen Vorrichtungen sich verdoppelt oder verdreifacht.

Die Herausforderung wird diese große Zahl der Vorrichtungen am Feld in einer einfachen, wirtschaftlichen Weise anschließen. Selbstverständlich müssen fordernde Anforderungen für Leistung und Zuverlässigkeit noch entsprochen werden.

Der Gebrauch der Feldbusse verringert sich erheblich, um Weise für gleich bleibende und vereinheitlichte Kommunikation über ein Ethernet-Netzwerk zu bilden. Alle Kommunikation basiert auf IP-Protokollfamilien und Ethernet ist das zugrunde liegende Übertragungsprotokoll, unabhängig davon, ob der Anschluss oder Radioapparat verdrahtet wird.

Erhöhen Sie gebräuchliches der Sternnetz-Topologie

Wie das optimale Verfahren heute, sollten zukünftige Netze mit hohen Anzahlen Vorrichtungen hierarchisch sein, Netzführung und Betrieb zu vereinfachen. Das Feld sollte in handliche Kommunikationszellen, wie durch Produktionsmaßeinheiten segmentiert werden oder in alle anderen logischen oder körperlichen Maßeinheiten. Der Unterschied ist, dass die Menge der Daten, die in den Zellen erzeugt werden, erheblich höher ist, als es ist heutiger Tag.

Das Netz benutzt noch Stern, Linien- oder Ringtopologien oder eine Mischung. Der Gebrauch von Sterntopologien erhöht sich jedoch weil sie etwas Vorteile haben? wie niedrigere Latenz und höhere Zuverlässigkeit? verglichen mit anderen Topologien.

Der Nachteil einer Sterntopologie ist, dass der Ausfall eines Schalters alle angebrachten Vorrichtungen trennt. Nichtsdestoweniger zeigen Simulationen offenbar, dass ein größerer Schalter eine höhere Gesamtzuverlässigkeit hat? genau, ein höheres Bedeuten-Zeit-Zwischen Ausfall (MTBF)? verglichen mit einem System kaskadierte das Bestehen aus vielen, kleine Schalter. Dieses ist der Grund, warum Sterntopologien in den Rechenzentren heute verwendet werden.

Linien oder Ringe werden auch benutzt, weil bestimmte Topologien Vorteile beim Kabeln haben konnten. Zusätzlich erhöht sich der Gebrauch von komplizierteren Strukturen, wie weitgehend Maschennetztopologien. Mit der Annahme der neuen Protokolle, benötigen diese Netze weniger Managementbemühungen.

Verdrahtet oder Radioapparat?

Zukünftig werden alle Vorrichtungen durch Kabel angeschlossen und Drähte oder ist alles drahtlos? In den industriellen Anwendungen der Vergangenheit, basierten Kommunikationen fast ausschließlich auf verdrahteten Netzen.

In den letzten Jahren jedoch haben drahtlose Systeme zunehmengebrauch gefunden. Sie sind häufig für unkritische industrielle Anwendungen, wie Konfiguration und Überwachung, Übertragung von Zusatzdaten und für bewegliche Arbeitskraftanwendungen angenommen worden.

Die Herausforderung mit Radio ist, dass es a ist? geteilte Mittel? d.h. teilen alle Vorrichtungen einen bestimmten Frequenzbereich. Wenn eine Vorrichtung überträgt, ist der Kanal beschäftigt. Funkverbindung kann fehleranfällig auch sein. Andere Radiosysteme, andere elektromagnetische Einflüsse oder Gegenstände können Getriebe beeinflussen und Qualität, Bandbreite und Latenz erheblich verschlechtern.

Der sporadische Verlust der Datenpakete ist die Norm in einigen Radiosystemen und muss durch die Anwendungen behandelt werden. Dieses wird auf Kosten von Durchsatz und Latenz getan. Während dieses in der drahtlosen Entwicklungumwelt des Unternehmens annehmbar sein kann (wie in Büros und Geschäfte), müssen industrielle drahtlose Produkte vom Boden für zuverlässige Leistung oben bestimmt werden.

Gut entworfene industrielle drahtlose Produkte setzen jetzt Techniken wie ein:

Erhöhter Schutz der elektrostatischen Entladung (ESD) für gefährliche Umwelt

Drahtlose Ineinander greifentechnologie für schnelle Netzneukonfiguration und Service-Versicherung,

Redundanzprotokolle mögen parallele Redundanz-Protokoll (PRP) für drahtlose Kommunikationen.

Diese industriellen drahtlosen Anwendungen der intelligenten Technologiehilfe passen sich Funkkanalleistungsausgaben an und liefern viel zuverlässigere Systeme.

Nichtsdestoweniger fahren Zuverlässigkeitsanforderungen die Wahl der Kommunikationstechnologie, verdrahtet oder drahtlos, in der intelligenten Fabrik. Bedeutender Gebrauch von verdrahteten Kommunikationen kann erwartet werden, aber die Flexibilität der Entwicklung des drahtlosen Zusammenhangs fährt zunehmenverbrauch der verwendbaren industriellen drahtlosen Produkte.

Kommunikationen im Fabrik LAN

Mein folgender Artikel in dieser Reihe fährt fort, die Anforderungen für Kommunikationen innerhalb einer Produktionsstätte zu betrachten? s LAN für das Erzielen des Anblicks der Fabrik von der Zukunft. Ich betrachte Datenraten, Cybersicherheit, Zuverlässigkeit und andere Aspekte von, was? s im Speicher für bevorstehende industrielle Kommunikationssysteme.

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