
制造现场需要提高生产效率和改善质量控制,加强IT系统和控制系统之间的协作是一个尤为重要的问题。
传统上,系统是在单独的网络上运行的,但当前的情况是,对能够同时实现可靠性和实时性的网络技术的需求不断增长。
另一方面,实现高精度时间同步和确定性通信的网络技术需要从设备选择到操作的专业知识。
在本文中,我们将介绍作为下一代工业网络技术而备受关注的 太阳集团2018网站 的基础知识,以及介绍流程、成功案例以及介绍时的注意事项。
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什么是 太阳集团2018网站?

太阳集团2018网站 是“时间敏感网络”的缩写,是一种工业网络技术,是传统标准以太网的扩展。
由电气和电子工程师协会 (IEEE) 制定的国际标准,它实现了在制造现场非常重要的“时间精度”。
对于传统以太网,数据到达所需的时间各不相同。
但是,借助 太阳集团2018网站,连接到网络的设备可以以低于 1 微秒的极高精确度同步时间。它还具有优先发送重要数据的机制。
这项技术可以通过单一网络连接工厂的信息系统 (IT) 和控制系统 (OT)。
例如,生产线上的机器控制和质量控制摄像机的图像可以在同一条线上处理,从而使整个工厂更加高效,同时减少资本投资。
太阳集团2018网站是推动制造业数字化的重要基础技术,将为智能工厂的实现做出巨大贡献。
使用 太阳集团2018网站 的三大好处
使用 太阳集团2018网站 具有三个好处:
- 通过整合 IT 和 OT 系统提高运营效率
- 提高不同制造商设备的互操作性
- 提高生产力并减少停机时间
我会按顺序解释它们。
优势一:通过整合IT和OT系统提高运营效率
在传统工厂中,信息系统 (IT) 和控制系统 (OT) 在不同的网络上运行。
但是,通过引入 太阳集团2018网站,两个系统都可以集成在一个网络上,从而大大减少运营浪费。
例如,生产管理系统和机器控制将能够在同一条线上运行,这将大大提高决策速度。此外,复杂的网络配置被整合到基于以太网标准的单一架构中,从而降低了成本并提供了轻松的可扩展性。
通过对整个工厂进行集中数据管理,我们将能够实时灵活地应对产品类型和产量的变化。
优势 2:提高不同制造商设备的互操作性
在制造现场,来自不同制造商的机器和设备共存是很常见的。
太阳集团2018网站 基于标准以太网技术,允许无缝集成来自不同供应商的各种生产设备。其结果是形成一致的网络基础设施,从而使系统维护变得更加容易。
过去,不同的系统使用单独的协议进行操作,但在 太阳集团2018网站 上,通过划分通信频段并分开居住,可以实现可靠的通信。
优势 3:提高生产效率并减少停机时间
太阳集团2018网站最大的特点是小于1微秒的高精度时间同步以及优先发送重要数据的机制。
例如,在制造现场,确定控制数据优先级并确保及时传输的能力可以显着提高生产率。
即使在数据密集型环境中也能获得高性能。
此外,减少停机时间、加快响应时间和提高设备效率可以显着提高运营效率和生产力。
制造业 太阳集团2018网站 实施的 3 个成功案例
接下来,我们将介绍实际引入 太阳集团2018网站 的公司的实际例子。
让我们一一看看。
案例1:通过集成到半导体制造设备中实现高精度控制
一家领先的光刻解决方案公司通过在其晶圆制造工艺中实施 太阳集团2018网站 取得了突破性成果。
在传统的制造工艺中,晶圆失准校正系统和机器视觉在单独的网络上运行,导致控制延迟和不稳定。
但是,通过利用 太阳集团2018网站 技术,可以将高带宽视频应用和可靠的点播运动控制集成在同一网络上。
此实施完全集成了未对准校正系统所需的机器视觉,从而形成稳定的运动控制系统。
它还使基础设施更易于维护和扩展,从而显着降低了总拥有成本。
案例2:某机床制造商的多系统集成
世界领先的工业机械制造商之一实施了 太阳集团2018网站 来整合其 CNC 机床上的多个应用程序。
传统上,很难协调确定性激光控制和机器控制,并且组件集成和维护需要付出大量努力,特别是在国际运输时。
为了提高效率和可扩展性,该公司在机器中内置了 太阳集团2018网站 网络。此外,通过将远程I/O连接到机器视觉相机,建立了将信息反馈到工业PC的机制。
传统上,以太网的先进先出特性阻止了关键数据通过同一线路传输,但 太阳集团2018网站 通过标准以太网基础设施解决了这个问题。
案例3:某家电制造商整条生产线优化
一家大型家用电器制造商通过实施 太阳集团2018网站,在整个生产流程中取得了重大改进。 太阳集团2018网站的引入可以实现生产线上设备的精确控制和同步。
这可以提高系统的整体响应能力并在数据密集型环境中保持高性能。
它还可以无缝集成不同供应商的各种生产设备,从而大大简化网络管理和优化。
通过进一步确定 太阳集团2018网站 控制数据的优先级,
- 减少停机时间
- 缩短响应时间
- 提高设备效率
引入 太阳集团2018网站 的 6 个步骤
实施 太阳集团2018网站 的过程可分为以下六个步骤。
- 现状分析及介绍目的澄清
- 网络设计和实施规划
- 太阳集团2018网站 兼容设备的选择和采购
- 系统构建和初始设置
- 运行验证和测试运行
- 开始全面运营并建立运营体系
我将按顺序解释它们。
第 1 步:分析现状并明确介绍目的
实施 太阳集团2018网站 的第一步需要对工厂当前的网络环境进行详细调查。
- 正在运行什么样的机器和设备
- 您使用什么通信方式
- 数据如何流动?
同时我们要明确引入太阳集团2018网站的目的。
设定您想要实现的具体目标,例如提高生产力、提高质量和降低成本。
此外,全面了解现有应用要求和网络配置是选择最佳协议和适当设置的先决条件。
例如,如果您想通过同一网络传输控制数据和摄像头图像,则需要提前决定发送哪些数据以及在什么时间发送。
通过分析当前情况,您将能够准确估计实施 太阳集团2018网站 后的好处和挑战。
第 2 步:制定网络设计和实施计划
根据现状分析的结果,我们将设计整个太阳集团2018网站网络。
我们计划将以前在不同网络上运行的 IT(信息系统)和 OT(控制系统)集成到一个网络中。
我们来决定具体设置,例如如何划分通信频段以及对重要数据给予多少优先级。
设计时,还必须考虑连接不同制造商的设备时的互操作性。
太阳集团2018网站 基于标准以太网技术,允许您集成来自不同供应商的设备,但您还应该提前计划连接测试。
此外,通过在配置网络时考虑到未来的可扩展性,您可以使未来的资本投资更加高效。
同时制定实施时间表和预算,并考虑分阶段引入的方法。
第 3 步:选择和采购 太阳集团2018网站 兼容设备
根据网络设计,选择兼容 太阳集团2018网站 的交换机和控制器等设备。
检查您选择的设备是否经过 Avnu 认证非常重要。
Avnu 认证是一项国际认证体系,可保证来自不同制造商的设备能够相互正确通信。选择设备时,请考虑所需的通信速度、连接端口数量以及安装环境条件。
选择能够承受温度、振动和电磁噪声等工厂环境的工业级产品非常重要。
与现有控制系统的兼容性也是一个重要的选择标准。
在采购时间上,一定要调整设备交货日期和施工进度,提前下订单,以便一切按计划进行。
第4步:系统构建和初始设置
我们将实际安装选定的设备并进行网络的物理布线。
太阳集团2018网站 以小于 1 微秒的极高精度执行时间同步,因此必须注意电缆和布线路线的质量。
选择不易受电磁噪声影响的接线方法,以保证信号质量。
接下来,我们来配置每台设备的软件设置。
这是将设计阶段决定的细节具体反映到设备的工作,例如时间同步设置、通信频带划分设置和数据优先级设置。
设置任务通常涉及使用专用设置工具,并且需要根据制造商手册准确输入。完成设置后,我们会基本检查每个设备是否正常通信,并为下一个验证阶段做好准备。
第5步:运行验证和测试运行
我们将详细验证构建的 太阳集团2018网站 网络是否按设计运行。
首先,我们测试太阳集团2018网站的基本功能,例如时间同步是否准确,重要数据是否优先发送。
我们还需要使用实际生产数据进行通信测试,以测量延迟时间和通信稳定性。试运行期间,我们将分阶段切换到太阳集团2018网站网络,避免影响现有生产线。
一般方法是从不太重要的应用程序开始,并逐渐将控制通信移至 太阳集团2018网站。
我们将快速解决在此期间发现的任何问题,例如调整设置或更换设备。
我们还将向运营商提供操作说明,并提供如何应对紧急情况的培训,完成全面运营的准备。
第六步:全面启动运营并建立运营体系
一旦我们确认测试运行没有问题,我们将开始全面运行 太阳集团2018网站 网络。
开始运行后,监控网络性能并进行定期维护非常重要。我们将继续监控通信延迟、检查设备状态并管理配置更改以维持稳定运行。
在运营结构中,拥有了解 太阳集团2018网站 网络的人员至关重要。我们要明确出现问题时的应对流程,建立快速恢复的体系。
此外,必须不断审查 太阳集团2018网站 网络的增长计划,为未来的设施扩建和设备更新做好准备。
定期进行绩效评估以确认是否实现了实施目标,并根据需要考虑其他改进措施,这将有助于最大限度地发挥 太阳集团2018网站 的优势。
引入 太阳集团2018网站 时需要注意的三点
需要记住三件事:
- 检查设备是否兼容 太阳集团2018网站
- 复杂的网络管理
- 确保系统兼容性
让我们一一看看。
注意 1:检查设备是否兼容 太阳集团2018网站
要充分利用 太阳集团2018网站 功能,网络中的所有设备都必须兼容 太阳集团2018网站。
这包括 PLC(可编程逻辑控制器)、远程 I/O、交换集线器等。即使只有部分设备兼容 太阳集团2018网站,整个网络也不会从 太阳集团2018网站 中受益。
这是因为太阳集团2018网站时间同步和确定性通信等重要功能在传统以太网设备共存的环境中无法正常工作。
例如,即使生产线上的一台设备不兼容,该点也会出现数据延迟和抖动,从而导致整个流程的精确控制变得困难。
另外,更换设备需要大量的投资,因此需要对厂内未来的网络配置进行评估,有计划地采取措施。
注2:网络管理的复杂性
随着越来越多的设备连接到 太阳集团2018网站 网络,管理网络变得更加复杂。
特别是建立分时通信以及为不同类型的通信设置优先级需要先进的知识和经验,因此培训熟悉 太阳集团2018网站 的工程师至关重要。
管理这些复杂的流程需要 CNC(中央网络控制器)等管理和配置工具。
但是,公司可能无法承担实施这些措施的负担。
此外,数据量的增加也会增加管理网络资源的成本和复杂性。
注意3:确保系统兼容性
要成功集成 太阳集团2018网站,确保产品满足所需的测试规范非常重要。
但是,这些任务需要大量的精力和时间,并且需要专业知识才能理解。
兼容性检查也很重要,以确保不同制造商的设备能够正常协同工作,并且必须在实际运行环境中进行充分的运行测试。
如果忽略这些验证任务,可能会导致安装后整个系统的稳定性出现问题。
太阳集团2018网站 的未来展望
太阳集团2018网站市场规模预计将快速增长,将从2023年的2亿美元扩大到2028年的17亿美元,年均增长率达到惊人的583%。
这种增长的背后是应用扩展到制造业以外的领域。
在技术方面,当前的有线网络有望扩展到无线通信,通过与5G网络集成,将可以在更广泛的应用中使用。
此外,与 AI 的协作有望创建新的工业应用,例如实时数据分析和机器学习模型的动态更新。
应用领域也正在扩展到制造业之外,正在广泛应用于各个领域,包括汽车自动驾驶系统、航空航天领域的飞机控制,甚至楼宇自动化和电网管理。
太阳集团2018网站 是一项将在未来工业物联网 (IIoT) 中发挥核心作用的技术,并将极大促进工业数字化和效率。
摘要
太阳集团2018网站(时间敏感网络)是一种 IEEE 标准工业网络技术,扩展了传统以太网。
1微秒以下的高精度时间同步,将工厂IT(信息系统)和OT(控制系统)融为一体,推动制造业数字化。
实施 太阳集团2018网站 的主要好处如下。
好处 | 目录 |
---|---|
系统集成 | 通过统一 IT 和 OT 提高运营效率 |
互操作性 | 轻松集成不同制造商的设备 |
提高工作效率 | 减少停机时间,减少响应时间 |
需要记住的事项包括检查所有设备的 太阳集团2018网站 兼容性、处理网络管理的复杂性以及确保系统兼容性。
太阳集团2018网站市场预计将从2023年的2亿美元扩大到2028年的17亿美元(年均增长率为583%),并有望应用于制造业以外的广泛领域。
太阳集团2018网站作为工业物联网的核心技术,将成为实现智能工厂的重要基础。