网站付费推广有哪些,西宁微信网站建设,网站模板怎么编辑,wordpress网站背景设置工业4.0参考架构模型(RAMI 4.0)以一个三维模型展示了制造业涉及的所有关键要素#xff0c;在这个模型的等级层次维度(右侧水平轴)描述了一个7层的自动化层级#xff0c;如图1所示#xff0c;从下到上依次是#xff1a;产品#xff0c;现场设备#xff0c;控制设备#x…工业4.0参考架构模型(RAMI 4.0)以一个三维模型展示了制造业涉及的所有关键要素在这个模型的等级层次维度(右侧水平轴)描述了一个7层的自动化层级如图1所示从下到上依次是产品现场设备控制设备工作站运营中心企业互联世界。图1.工业 4.0自动化层级这种功能分类和IEC 62264(《企业控制系统集成》)和IEC 61512(《批控制》)标准规定的层级一致。在一个实际的工厂环境中为了更清晰地分析不同层级对于网络通信方面要求的不同我们把现场设备到工作站之间的层级做了进一步的细分如图2所示。图2.车间自动化模型根据数据大小、循环周期、传输距离、节点数量等特征指标上图不同层级间网络通信的典型数值如下表所示表1.车间自动化通信特征和要求因为不同层级对于网络通信方面的要求不同在目前的网络技术条件下云端通常只是存储设备运行数据并利用深度学习等人工智能算法实现系统的在线辨识与建模然后优化设备的运行效率或者维护设备的运行状态并不会直接控制驱动器去实现对被控对象的控制。以云3D打印为例平台从云端向3D打印机发送G代码来控制打印设备如图3所示图3.目前云3D打印系统架构这种架构存在的一个主要问题在于一旦设备定型采购无法对控制器硬件进行升级(提供扩展的运算性能)。为提高3D打印的效率和精度某团队开发了一种名为“FBS振动补偿”的软件算法可以有效地将3D打印速度提高一倍但是因为某些3D打印机控制器“的计算能力和内存都很低不能支持用户的算法。又比如多台机器人协同运动(RoboTeam)的场景受限于目前机器人控制器的计算能力一般只能支持4台机器人的同步运动无法扩展到更多数量的机器人协同运动。此外如果现场的设备控制器需要升级或者更换时整台设备或者整条生产线都需要停机进而换上新的设备控制器这样就会导致生产中止为满足某些高可靠运行要求的场合需要建立一个冗余的控制平台(双机热备PLC)这种方案成本太高而且工作也非常繁复。随着网络技术(5GWi-Fi 6)和网络化控制理论(预测控制数据驱动控制)的不断发展目前已有所谓的云控制系统(Cloud Control System)的概念它结合了云计算和网络化控制的优点其系统拓扑图如图4所示。图4.云端控制系统网络拓扑图在这种架构中因为云计算是一种具有弹性的服务使用者无需知道服务提供商的物理位置只需要有网络连接就可以按照需要配置所需的虚拟化资源(计算软件数据访问和存储)然后在该虚拟化资源上对各种数据(实时数据历史数据)进行分析和处理进而生成控制系统的控制信号。最终留在现场的终端可以简化成一个单纯或者只需具备有限的计算/存储能力的输入输出设备上文提到的问题也可以在这种架构中得到解决比如即便现场设备控制器无法支持运行“FBS振动补偿算法”通过扩展云端控制器的运算能力也可以提高3D打印机的运行效率如图5所示。图5.云控制3D打印系统架构从运动控制的角度而言机器人和3D打印机的架构有类似之处因为控制器的计算能力和内存都很低从而无法支持新算法的问题。在机器人行业同样存在这类问题云控制系统此提供了一种新的解决思路。尽管云控制系统具有诸多优势但是在当前阶段还是面临许多挑战比如信息传输与处理的挑战如何在大延迟下保证控制质量和闭环系统的稳定性控制系统安全性的挑战不仅要抵御物理层的随机干扰和不确定性更要抵御网络层有策略有目的的攻击等。所以这种控制架构不会完全改写业内所熟知的参考架构模型但在不久的将来随着网络技术和网络控制的不断发展云控制系统将对包括机器人在内的各种设备的发展和各种实际应用起到积极推动作用。
