工業(yè)通信是工業(yè)生產(chǎn)4.0的關(guān)鍵，也是自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵。能夠把工業(yè)通信簡易地分成4個(gè)方面：自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)部的橫著通訊、與下一層當(dāng)場感測器和數(shù)據(jù)收集層及頂層公司智能管理系統(tǒng)的豎向通訊、根據(jù)對(duì)外開放規(guī)范和統(tǒng)一協(xié)議書的網(wǎng)絡(luò)通信、挪動(dòng)技術(shù)性和虛擬化技術(shù)。
會(huì)“講話”的加工廠
以一個(gè)生產(chǎn)制造轎車的加工廠為例子，看一下工業(yè)通信怎樣協(xié)助加工廠會(huì)“講話”。
（1）在裝焊生產(chǎn)車間，機(jī)械手臂為車體電焊焊接機(jī)蓋。當(dāng)2個(gè)機(jī)械手臂固定不動(dòng)好機(jī)蓋后，她們能夠根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)和電纜線“告知”伙伴：能夠剛開始激光焊了。除此之外，安裝夾層玻璃、座椅及其汽車車門也能用這類方式完成“會(huì)話”。（2）加工廠中的移動(dòng)設(shè)備，特別是在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器設(shè)備不宜通信網(wǎng)絡(luò)，而工業(yè)無線Wi-Fi能處理這一難點(diǎn)。裝配工藝生產(chǎn)車間，吊裝工具抓物車體抵達(dá)特定部位后，路軌根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)無線交換機(jī)“通告”吊裝工具：現(xiàn)在可以降低，與汽車底盤相接了。（3）根據(jù)標(biāo)識(shí)和寫卡器，RFID使機(jī)械手臂能鑒別不一樣型號(hào)規(guī)格的車體，為其安裝不一樣的汽車車門，使“混線生產(chǎn)制造”變成很有可能。（4）北京加工廠，一個(gè)機(jī)械臂傳出必須維護(hù)保養(yǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào)。根據(jù)通信運(yùn)營商的服務(wù)項(xiàng)目，上海市區(qū)家里的技術(shù)工程師接到通告。根據(jù)電腦上連接控制板，起動(dòng)電子光學(xué)旁通汽車?yán)^電器，“屏蔽掉”必須維護(hù)保養(yǎng)的機(jī)械手臂，使別的機(jī)械手臂的通訊不受影響。
由之上實(shí)例能夠看得出，工業(yè)生產(chǎn)通信網(wǎng)絡(luò)、短路線無線通訊、射頻識(shí)別技術(shù)、遠(yuǎn)程控制無線通訊是工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用通常會(huì)另外選用的通訊方式，而這幾類通信方式又有很多不一樣的規(guī)范，在其中的多元性可見一斑。
計(jì)算機(jī)接口與電力線通信
工廠自動(dòng)化控制板、工業(yè)生產(chǎn)控制器、電力網(wǎng)管理方法、保健醫(yī)療設(shè)備和道路運(yùn)輸系統(tǒng)軟件等行業(yè)都規(guī)定靠譜、即時(shí)、無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)連接。這種運(yùn)用既能夠應(yīng)用傳統(tǒng)式的計(jì)算機(jī)接口協(xié)議書，還可以應(yīng)用新發(fā)布的工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)協(xié)議。
計(jì)算機(jī)接口
計(jì)算機(jī)接口是一種工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)總線，是自動(dòng)化技術(shù)行業(yè)中最底層數(shù)據(jù)通訊互聯(lián)網(wǎng)。二零零三年4月，IEC61158Ed.3計(jì)算機(jī)接口規(guī)范第三版宣布變成國家標(biāo)準(zhǔn)，要求10種種類的計(jì)算機(jī)接口。傳統(tǒng)式的計(jì)算機(jī)接口協(xié)議書有PROFIBUS、DeviceNet、CAN、InterBus和慈善基金會(huì)計(jì)算機(jī)接口等。
在工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中，維護(hù)保養(yǎng)用的低速檔計(jì)算機(jī)接口常應(yīng)用RS-485；全過程解決一般用迅速計(jì)算機(jī)接口，如CAN。CAN總線非常簡單、可信性高，能夠做許多 事兒；PROFIBUS速度高，但多元性也高，占有許多 CPU資源。
電力線通信
管理方法實(shí)行系統(tǒng)軟件與倉庫廠房的豎直集成化完成了以太網(wǎng)接口TCP/IP協(xié)議與工業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)接口的結(jié)合。出現(xiàn)了多種多樣工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)協(xié)議，包含PROFINET、EtherNet/IP、ModbusTCP/IP、EtherCAT、Powerlink和SERCOSIII等。
IMS和ARC的調(diào)查說明大概四分之三的電力線通信應(yīng)用Ethernet/IP、PROFINET或Modbus/TCP；次之為Powerlink和EtherCAT，這兩個(gè)系統(tǒng)軟件尤其合適硬實(shí)用性規(guī)定；針對(duì)SERCOSIII，雖然它的市場占有率較為小，可是，它在髙速運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)飾演十分關(guān)鍵的人物角色。每個(gè)協(xié)議書各自相匹配于各種各樣特殊的要求，因而對(duì)硬件系統(tǒng)的規(guī)定也會(huì)相對(duì)地各有不同。
大部分電力線通信自動(dòng)化技術(shù)并不規(guī)定PLC周期務(wù)必低于多個(gè)ms。針對(duì)這種運(yùn)用，工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)協(xié)議可在集成化了規(guī)范以太網(wǎng)接口MAC外接設(shè)備的微處理器的手機(jī)軟件中降低成本效率高地執(zhí)行。因?yàn)檫@種運(yùn)用需要的閃存芯片尺寸適度，因而ModbusTCP等協(xié)議書能夠在微處理器中執(zhí)行。
在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用中，高同步性和短時(shí)間延遲尤為重要。ProfinetIRT或Ethercat等協(xié)議書能夠考慮所述規(guī)定，且適用具備亞msPLC時(shí)間的系統(tǒng)軟件。在這類狀況下，務(wù)必應(yīng)用特殊的ASSP或FPGA解決方法。
強(qiáng)烈推薦IC：
德州儀器SitaraAM437xARMCPU，迄今為止初次能與四核可編程控制器即時(shí)模塊（PRU）緊密結(jié)合來解決2個(gè)工業(yè)生產(chǎn)協(xié)議書。（點(diǎn)一下收看培訓(xùn)教程http://training.eeworld.com.cn/TI/show/course/580）
瑞薩電子R-IN32M3電力線通信通訊處理芯片，其適用適用多種多樣通訊協(xié)議，在硬件配置中完成嵌入式操作系統(tǒng)（real-TImeOS）基本函數(shù)的髙速計(jì)算，完成高速實(shí)時(shí)回應(yīng)和高精密通訊操縱。
集成化上面EtherCAT連接點(diǎn)的英飛凌XMC4800系列產(chǎn)品微處理器，客戶已不必須專業(yè)的EtherCATASIC、外界儲(chǔ)存器和數(shù)字時(shí)鐘結(jié)晶。具有優(yōu)異即時(shí)工作能力的XMC4800系列產(chǎn)品將加速連接網(wǎng)絡(luò)工控自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。
強(qiáng)烈推薦控制模塊：
西門子PLCVD控制模塊，能協(xié)助加工廠在PROFIBUS規(guī)范電纜線上傳送PROFINET數(shù)據(jù)信息，完成更迅速、智能化的通訊。
短路線無線通訊
無線通訊在工控自動(dòng)化中愈來愈時(shí)興，可讓客戶更輕輕松松地安裝和聯(lián)接移動(dòng)設(shè)備或難接近的機(jī)器設(shè)備。Wi-Fi、手機(jī)藍(lán)牙、ZigBee不單單是在智能家居系統(tǒng)這類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中相互之間博奕，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中也是這般。
PLC和DCSIO控制模塊等工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用IEEE802.11WLAN和手機(jī)藍(lán)牙規(guī)范。
工業(yè)傳感器或制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)功能損耗規(guī)定高、占有室內(nèi)空間大且執(zhí)行成本增加，IEEE802.15.4技術(shù)性（比如ZigBee或Wireless-HART）最合適這種商品。
強(qiáng)烈推薦IC：
TISimpleLink無線網(wǎng)絡(luò)微處理器，TI為一切運(yùn)用出示超越全部關(guān)鍵規(guī)范和技術(shù)性的無線網(wǎng)絡(luò)連接解決方法。不論是從業(yè)工業(yè)生產(chǎn)、轎車還是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，TI都能出示相對(duì)的功耗解決方法。（根據(jù)Atmel32位系統(tǒng)AVR微處理器和H&D工業(yè)生產(chǎn)Wi-Fi控制模塊的詳細(xì)參照設(shè)計(jì)方案強(qiáng)烈推薦商品：研華工控的工業(yè)生產(chǎn)級(jí)無線網(wǎng)絡(luò)解決方法，其包含WLAN、挪動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)、出示IEEE802.11a/n&b/g/nAP，串口通信至WLAN，串口通信至挪動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)機(jī)器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
射頻識(shí)別技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)鑒別可謂是完成智能制造系統(tǒng)的基本，其可以為生產(chǎn)制造、貨運(yùn)物流全過程即時(shí)出示精確的信息內(nèi)容。
從大中型機(jī)器設(shè)備到零部件乃至小螺絲釘，根據(jù)標(biāo)識(shí)和寫卡器，RFID都可以鑒別。據(jù)了解，RFID標(biāo)識(shí)安裝在寶馬五系美國加工廠每條模塊網(wǎng)上。
除開RFID，NFC也可在工業(yè)生產(chǎn)銷售市場一展優(yōu)點(diǎn)。假如生產(chǎn)流水線的設(shè)備都配置了NFCIC，工作員可應(yīng)用平板來載入NFC標(biāo)識(shí)。不管哪種狀況，標(biāo)識(shí)均均可向設(shè)備和工作員出示解決和情況信息內(nèi)容，并可在步驟的隨意環(huán)節(jié)適用無線網(wǎng)絡(luò)重新部署。
強(qiáng)烈推薦IC：無需多講，射頻識(shí)別技術(shù)及其NFC解決方法自然找恩智浦更可靠。
強(qiáng)烈推薦商品：西門子PLC大空間RFIDrfid標(biāo)簽與可挪動(dòng)手執(zhí)寫卡器。
遠(yuǎn)程控制無線通訊
對(duì)遠(yuǎn)程控制無線網(wǎng)絡(luò)（如3G、4g）而言，跨大城市乃至海外的通訊都非難事。
實(shí)例：美國通用電氣（GE）與中國電信網(wǎng)戰(zhàn)略合作協(xié)議。
美國通用電氣工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)軟件服務(wù)平臺(tái)與中國電信網(wǎng)的電信網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和個(gè)性化服務(wù)連接，產(chǎn)生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)總體解決方法，促進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在航空公司、診療、電力能源、工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)制造和別的有關(guān)領(lǐng)域的運(yùn)用。
工業(yè)通信的“大關(guān)”
不管機(jī)械設(shè)備以哪種方法開展通訊，都不可以忽視一個(gè)關(guān)鍵步驟，即工業(yè)網(wǎng)關(guān)這產(chǎn)品。在其中，工業(yè)網(wǎng)關(guān)或工業(yè)路由器用以將數(shù)據(jù)信號(hào)定項(xiàng)到需要的端口號(hào)，網(wǎng)關(guān)ip能夠在規(guī)范以太網(wǎng)接口與工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)協(xié)議、無線網(wǎng)絡(luò)與有線電視插口，或是以太網(wǎng)接口與計(jì)算機(jī)接口通訊協(xié)議中間完成變換；工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)可將好幾個(gè)連接點(diǎn)聯(lián)接到一個(gè)以太網(wǎng)接口互聯(lián)網(wǎng)；工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化器（或橋）用以完成二種不一樣通訊技術(shù)中間的變換，比如計(jì)算機(jī)接口、電力線通信或無線協(xié)議；計(jì)算機(jī)接口到以太網(wǎng)接口網(wǎng)關(guān)ip是一種在以太網(wǎng)接口和計(jì)算機(jī)接口通訊協(xié)議中間開展聯(lián)接和變換的機(jī)器設(shè)備。
強(qiáng)烈推薦IC：飛思卡爾LS1021A/QorIQP2020/10單核心和2核通訊CPU。
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研祥沉余網(wǎng)絡(luò)管理員型工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)，實(shí)際上全世界第一家根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議書完成沉余雙回路的商品。
研華工控工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換器，從迅速以太網(wǎng)接口到千兆以太網(wǎng)，從五類雙絞線到光纖線及PoE商品。
總結(jié)
針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)4.0的實(shí)際通訊計(jì)劃方案，不一樣公司擁有 不一樣的闡釋，而互連是壓根。自然，安全系數(shù)是工業(yè)通信及其全部工業(yè)生產(chǎn)4.0不可以忽視的難題，其包括了功能安全與網(wǎng)絡(luò)信息安全兩層面，大家也將在將來的專題講座中重點(diǎn)關(guān)注。工業(yè)通信的使用價(jià)值不但反映從技術(shù)上，還反映在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)體系上，比如思科交換機(jī)那樣的IT公司也進(jìn)到到工業(yè)生產(chǎn)中，出示云服務(wù)器等。大家對(duì)可信性、速度、安全系數(shù)、成本費(fèi)、便捷性等多種多樣特點(diǎn)的持續(xù)追求完美，將促使工業(yè)通信的各種各樣協(xié)議書及相關(guān)產(chǎn)品再次演變，助推工業(yè)生產(chǎn)4.0。