5G在大規(guī)模工業(yè)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用
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工業(yè)自動化控制,是制造工廠中基礎(chǔ)的應(yīng)用,核心是閉環(huán)控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的控制周期內(nèi)每個傳感器進行連續(xù)測量,測量數(shù)據(jù)傳輸給控制器以設(shè)定執(zhí)行器。
典型的閉環(huán)控制過程,周期低至ms級別,所以系統(tǒng)通信的時延需要達到ms級別甚至更低才能保證控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制,同時對可靠性也有極高的要求。如果在生產(chǎn)過程中由于時延過長,或者控制信息在數(shù)據(jù)傳送時發(fā)生錯誤可能導(dǎo)致生產(chǎn)停機,會造成巨大的財務(wù)損失。
5G網(wǎng)絡(luò)可以達到低至1ms的端到端通信時延,并且支持99.999%的連接可靠性,強大的網(wǎng)絡(luò)能力能夠極大滿足云化機器人對時延和可靠性的挑戰(zhàn)。
在智能制造生產(chǎn)場景中,需要機器人有自組織和協(xié)同的能力來滿足柔性生產(chǎn),這就帶來了機器人對云化的需求。5G網(wǎng)絡(luò)是云化機器人理想的通信網(wǎng)絡(luò),是使能云化機器人的關(guān)鍵。5G切片網(wǎng)絡(luò)能夠為云化機器人應(yīng)用提供端到端定制化的網(wǎng)絡(luò)支撐。
和傳統(tǒng)的機器人相比,云化機器人需要通過網(wǎng)絡(luò)連接到云端的控制中心,基于超高計算能力的平臺,并通過大數(shù)據(jù)和人工智能對生產(chǎn)制造過程進行實時運算控制。
通過云技術(shù)機器人將大量運算功能和數(shù)據(jù)存儲功能移到云端,這將大大降低機器人本身的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求,機器人需要滿足可自由移動的要求。因此在機器人云化的過程中,需要無線通信5G網(wǎng)絡(luò)具備極低時延和高可靠的特征。
西門子在漢諾威工業(yè)博覽會上展示了數(shù)字化企業(yè)產(chǎn)品組合的眾多新內(nèi)容,旨在實現(xiàn)離散和過程工業(yè)下一階段的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。新的5G通信標(biāo)準(zhǔn)其高數(shù)據(jù)速率、可靠的高性能寬帶傳輸以及超短的延時性,為大幅提高創(chuàng)造工業(yè)價值的效率和靈活性提供了支持,尤其針對“工業(yè)4.0”的應(yīng)用。西門子從一開始就使用這個5G標(biāo)準(zhǔn),并且通過開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品組合,為標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)實施提供支持。同時,西門子還在開展自己的工業(yè)5G研究計劃,并成立了多個5G互操作性測試中心。
施耐德突出新一代NetBotz?監(jiān)控管理系統(tǒng),為5G網(wǎng)絡(luò)邊緣數(shù)據(jù)中心安全,提供一份保障。NetBotz擁有強大的新軟件平臺和簡化的傳感器管理,作為防范IT停機的第一道防線——新一代NetBotz時刻監(jiān)控數(shù)據(jù)中心安全,防止風(fēng)險出現(xiàn)。在數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和5G網(wǎng)絡(luò)這兩股力量的推動下,計算工作負載持續(xù)遷移:先是從本地數(shù)據(jù)中心遷移到云,現(xiàn)在日益從云數(shù)據(jù)中心遷移到更靠近所處理的數(shù)據(jù)源的“邊緣”位置,邊緣計算的增長正在將關(guān)鍵的IT設(shè)備推向非傳統(tǒng)的場地,全新的NetBotz監(jiān)控管理系統(tǒng)將為整個IT行業(yè)帶來煥然一新的監(jiān)控、管理和管控解決方案。
早在2018年的漢諾威展上,倍福與華為展示了一項能夠?qū)崿F(xiàn)未來智能工廠的關(guān)鍵技術(shù):基于5G技術(shù)的無線可編程邏輯控制器。兩臺協(xié)作PLC之間采用基于5G的無線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的樣機,從而取代了傳統(tǒng)的線纜通訊方式。相對于現(xiàn)在的有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),PLC中直接集成蜂窩技術(shù)將能夠以更經(jīng)濟、環(huán)保的方式實現(xiàn)工業(yè)自動化。
(審核編輯: 林靜)