下一代工業(yè)進步被稱為工業(yè)4.0,旨在將傳統(tǒng)行業(yè)(如自動化)互聯(lián)互通并實現(xiàn)計算機化。工業(yè)4.0的目標(biāo)是使工廠變得更加智能,提高適應(yīng)性和資源效率,以及改善工廠之間供需流程的整合。
物聯(lián)網(wǎng)解決方案在向工業(yè) 4.0 轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮著重要作用,因為它們有助于將數(shù)據(jù)從一點傳輸?shù)搅硪稽c。但僅安裝無線技術(shù)并不能讓您擁有智能工廠。還有其他因素需要考慮。
不同供應(yīng)商產(chǎn)品的互操作性、網(wǎng)絡(luò)參與者的透明度和輕松連接是確定物聯(lián)網(wǎng)解決方案是否屬于工業(yè)4.0方法的關(guān)鍵因素。另一個關(guān)鍵指標(biāo)是設(shè)備是否通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議(例如消息隊列遙測傳輸 (MQTT)、OPC-UA 和高級消息隊列協(xié)議 (AMQP))從車間層面向云端提供診斷和大數(shù)據(jù)。
那么,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是如何實現(xiàn)的呢?在自動化領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)解決方案不僅要符合特定公司的 IO-Link 標(biāo)準(zhǔn),還必須符合國際標(biāo)準(zhǔn)。無線技術(shù)的 IO-Link 是 IO-Link 在物理層面的擴展,定義了自動化行業(yè)中傳感器和控制器之間的無線通信。它還可以集成到行業(yè)中的一系列產(chǎn)品中,以避免布線。
在采用無線技術(shù)時,至關(guān)重要的是要遵守一個不會將您鎖定并阻止品牌、類型和型號之間通信的標(biāo)準(zhǔn),因為這將朝著與工業(yè) 4.0 背道而馳的方向發(fā)展。
頻率問題
大多數(shù)無線設(shè)備都使用 2.4 GHz 頻段,覆蓋范圍更廣。自動化行業(yè)和家庭環(huán)境中的許多 Wi-Fi 技術(shù)都使用 2.4 GHz 頻段,包括微波爐、藍(lán)牙、車庫門開啟器和許多其他設(shè)備。在考慮物聯(lián)網(wǎng)解決方案時,需要考慮這一點。
由于 Wi-Fi 設(shè)備占用的帶寬很大,一個區(qū)域內(nèi)只要有 3 個 Wi-Fi 熱點,就可能完全占用 2.4 Ghz 頻段。這是一種危險,因為當(dāng)多個設(shè)備同時嘗試使用該頻段時,就會出現(xiàn)過度擁擠,從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障和停機。
隨著越來越多的無線產(chǎn)品問世,現(xiàn)有的頻道變得越來越擁擠。所有無線設(shè)備都在預(yù)留給免費使用的頻率內(nèi)運行,這些頻率被稱為 ISM 頻段。這些 ISM 頻段,尤其是 2.4 Ghz,被 Wi-Fi 和藍(lán)牙等設(shè)備嚴(yán)重?fù)頂D。這些設(shè)備都在爭奪用于通信的頻道,因為一次只能使用一個頻道或頻率。
大多數(shù)設(shè)備采用散彈槍式方法,在隨機選擇的信道上傳輸數(shù)據(jù),并希望獲得最佳效果。如果傳輸不成功,它們會不斷嘗試,從而導(dǎo)致更多的擁塞和延遲。這種現(xiàn)象通常被稱為噪音或干擾。頻率黑名單和自適應(yīng)跳頻可以提供幫助。然而,無線設(shè)備需要智能來檢查正在使用的頻率,并在每個傳輸周期中選擇可用的信道。缺乏這些功能會嚴(yán)重影響機器或工廠的性能和穩(wěn)定性。
需要做出明智的決定
在自動化行業(yè),需要可靠有效的解決方案來保持生產(chǎn)順利進行。每天都有新的、技術(shù)先進的解決方案推向市場。然而,確定具體的機器要求以便做出明智的決定非常重要。對于物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)解決方案,始終要考慮干擾將如何影響流程。如果發(fā)射器由于干擾而必須重新發(fā)送數(shù)據(jù),則 250 毫秒的延遲很常見,這可能會對以每分鐘 200 個零件的速度運行的機器產(chǎn)生不利影響。
還必須了解的是,當(dāng)設(shè)備被視為無線時,其無線方面用于數(shù)據(jù)通信。該設(shè)備仍將需要電力,如果它包含氣動裝置,它還需要空氣供應(yīng)管線。因此,與自動化的任何其他方面一樣,無線技術(shù)需要仔細(xì)考慮和規(guī)劃才能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢。