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工業(yè)自動化中的傳感網(wǎng)絡

星星科技指導員 ? 來源:嵌入式計算設計 ? 作者:嵌入式計算設計 ? 2022-08-28 10:06 ? 次閱讀
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傳感器是工業(yè)應用的重要組成部分。IHS 估計,2013 年有超過 1 億個離散傳感器被運往工業(yè)自動化領(lǐng)域。這些傳感器在尺寸、用途和功能方面差異很大。并非所有傳感器都小而簡單:有些傳感器提供廣泛的功能并能夠連接到更廣泛的工業(yè)自動化網(wǎng)絡。這些功能更強大的傳感器對于從工業(yè)環(huán)境中收集數(shù)據(jù)變得至關(guān)重要。他們正在幫助邁向工業(yè)自動化的下一階段,無論這被稱為先進制造、“工業(yè) 4.0”還是其他東西。

作為一個簡要的概述,IHS 將“工業(yè) 4.0”一詞視為許多因素和趨勢的組合,包括工業(yè)網(wǎng)絡、分布式智能、網(wǎng)絡安全、大數(shù)據(jù)和分析等,并將這些結(jié)合起來創(chuàng)建一個智能工廠。 傳感器提供了從生產(chǎn)線和工廠收集大量數(shù)據(jù)的巨大潛力,這些數(shù)據(jù)可以越來越多地通過網(wǎng)絡分發(fā)、分析,然后用于做出更明智的決策。好處包括安全改進、正常運行時間增加、能源成本降低以及維護更快或更容易。然而,存在潛在的安全問題。

當然,要實現(xiàn)這一點,它需要一個能夠通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的傳感器??陕?lián)網(wǎng)傳感器仍然只占市場的一小部分,大量使用基本信號將信息傳輸?shù)娇?a href="http://www.socialnewsupdate.com/v/tag/1315/" target="_blank">編程邏輯控制器PLC)。那些能夠直接通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的傳感器通常也具有一定程度的智能,可以減輕 PLC 或其他控制器的負載。

這些傳感器與各種網(wǎng)絡技術(shù)進行通信,無論是基于以太網(wǎng)還是基于現(xiàn)場總線。AS-i 和 IO-Link 這兩種更面向傳感器的技術(shù)也得到了強調(diào)(IHS 將它們定義為現(xiàn)場總線技術(shù))。很明顯,絕大多數(shù)可聯(lián)網(wǎng)傳感器使用基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡,通常是 HART 或 PROFIBUS。估計有五分之一的設備使用 AS-i,盡管有些人并不認為它是一種真正的網(wǎng)絡技術(shù),但 AS-i 已被廣泛使用,并已被大多數(shù)主要傳感器制造商采用。

IO-Link 有可能成為未來 AS-i 的主要競爭對手。但是,目前缺乏傳感器供應商的支持,并且 AS-i 具有安全變體這一事實可能會對 IO-Link 的采用產(chǎn)生負面影響。作為回應,IO-Link 安全小組最近成立,其主要目標是建立該技術(shù)的安全變體。一旦這一點可用并得到證實,它應該會進一步提高 IO-Link 目前正在經(jīng)歷的出色采用率。

其余 12% 的傳感器網(wǎng)絡技術(shù)采用份額被分配給多個以太網(wǎng)變體。以太網(wǎng)變體與現(xiàn)場總線一樣多,但它們進入市場的時間要年輕得多,因此尚未被廣泛采用?,F(xiàn)場總線技術(shù)當然不會在一夜之間消失,但??傳感器網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)的增長速度更快。推動這一趨勢的因素有很多,但最重要的是與其他已經(jīng)通過以太網(wǎng)廣泛聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化設備的輕松集成和互操作性,無論是標準 TCP/IP 形式還是其他確定性變體。

以太網(wǎng)采用的普及和增長已從消費者/企業(yè)網(wǎng)絡中過濾掉。它首先用于工業(yè)信息級別,然后是控制器級別,現(xiàn)在正在慢慢地在現(xiàn)場級別上看到。從現(xiàn)場總線到以太網(wǎng)的過渡需要時間,因為工廠和大型工廠很少進行改裝。這意味著大部分網(wǎng)絡將繼續(xù)基于現(xiàn)場總線,或者在一段時間內(nèi)可能是以太網(wǎng)/現(xiàn)場總線混合。因此,雖然先進傳感器網(wǎng)絡的大門已經(jīng)打開,但我們距離“工業(yè) 4.0”以及聯(lián)網(wǎng)傳感器陣列可以帶來的好處還有很長的路要走。

審核編輯:郭婷

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