智慧工廠模型架構(gòu)

智慧工廠模型架構(gòu)詳解

Beckhoff 為靈活的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)技術(shù)，可以實現(xiàn)從 1 到 n 不同批量大小的生產(chǎn)。Beckhoff基于 PC 的控制技術(shù)可以應(yīng)用于符合工業(yè) 4.0 概念的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的各個基本生產(chǎn)流程。

兩個物理上獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，即所謂的智慧工廠，彼此通過Internet 進(jìn)行通信。一個系統(tǒng)（一個拾放 XTS）的主要工作是智能分揀和運(yùn)輸產(chǎn)品。第二個系統(tǒng) — 加工中心 — 通過兩個智能加工站仿真客戶特定的生產(chǎn)過程、一個跨進(jìn)程的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)以及一個高度靈活的搬運(yùn)和輸送系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程開始階段，一臺拾放機(jī)器人會從倉庫取出待處理的工件并將其放到線性XTS（eXtended Transport System）的動子上。一個位置傳感器可確保工件被成功輸送。然后，XTS 迅速且高精確度地將工件移動到 RFID 閱讀器和加工站中，在這里根據(jù)客戶的要求進(jìn)行加工。靈活的輸送系統(tǒng)、高動態(tài)性機(jī)器人技術(shù)和尖端識別系統(tǒng)之間進(jìn)行互動，根據(jù)客戶要求實現(xiàn)從1 到 n 不同規(guī)模的批量生產(chǎn)。

生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是最大限度地提高資源利用效率、工藝可靠性和可用性。它從所有相關(guān)的系統(tǒng)（從單個傳感器到

云）收集數(shù)據(jù)，在不同的系統(tǒng)層級中對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并利用這些數(shù)據(jù)對整個工藝過程進(jìn)行優(yōu)化。這樣一來，智慧工廠能夠?qū)崿F(xiàn)，例如，分析包括在云中的各個模塊的總能耗數(shù)據(jù)，以便檢測和降低能耗峰值。同時，每個生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)測其自身的能耗及其狀態(tài)，以檢測磨損、污損或功率驟降等情況，并積極采取措施以防止能耗增加及意外的系統(tǒng)停機(jī)或加工誤差。

自動化網(wǎng)絡(luò)的高度靈活及主動的智能控制的基礎(chǔ)是科技自動化理念?？萍甲詣踊侵笇⒉煌瑧?yīng)用領(lǐng)域的工程知識和科學(xué)

研究成果整合到自動化技術(shù)中。例如，集成運(yùn)動學(xué)變換功能用來控制機(jī)器人，集成傳感器功能用來采集并在控制器中直接分析過程數(shù)據(jù)。

然而，對于智慧工廠的高效率和預(yù)期運(yùn)行，人類將關(guān)于生產(chǎn)工藝和當(dāng)前系統(tǒng)行為與計劃和實際的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)字相結(jié)合，得出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，并采取相應(yīng)的行動的能力仍然是不可或缺的。例如，支持機(jī)器操作人員、維修人員、生產(chǎn)調(diào)度和管理以及生產(chǎn)過程之間的互動的各種人機(jī)界面。它們提供需求信息，從而減少了采集具體信息及與其他人合作所需的工作量。對于遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)和系統(tǒng)間以及系統(tǒng)與操作人員之間的通信等活動，也可能會用到云服務(wù)。這些是通往所謂的社會自動化之路上的第一個解決方案，即它們將信息和通信技術(shù)領(lǐng)域的最新開發(fā)成果集成到自動化技術(shù)中，從而將它們運(yùn)用到車間。

工程工作站舉例說明了控制技術(shù)、電氣工程及閉環(huán)設(shè)計領(lǐng)域利用率較高的開發(fā)工具與來自 IT 領(lǐng)域的軟件工程工具相結(jié)合，實現(xiàn)一致的分布式和智能聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試。設(shè)計模式，如面向?qū)ο?、模塊化和明確定義的接口使得自由配置和靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)成為可能。綜合及多學(xué)科的設(shè)計工藝、設(shè)計階段進(jìn)行的實時仿真以及自動代碼生成減少了出錯的機(jī)會，并縮短了工程和調(diào)試時間。

1.基于PC 的控制提供了核心技術(shù)

拾放 XTS 和加工站通過 C6930 工業(yè)PC 集中控制。Runtime 環(huán)境由 TwinCAT 3 提供。工業(yè) PC 與上位控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。拾放XTS 和加工系統(tǒng)相互之間的通信通過云實現(xiàn)。系統(tǒng)的中央控制在工程、數(shù)據(jù)管理和診斷方面具有優(yōu)勢。所有數(shù)據(jù)都可用于集中分析和優(yōu)化，無需額外的通信過程。

對于大型的裝配線，需要時，可以將多個中央控制組件和加工系統(tǒng)整合到同一個系統(tǒng)中。這是分布式控制方案的優(yōu)勢所在。例如，使用這樣的解決方案可以很方便地更換單個模塊，因為中央控制組件必須只能根據(jù)新的工作站調(diào)整。此外，車間內(nèi)的系統(tǒng)或設(shè)備不會單機(jī)運(yùn)行，而通常是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行—這一趨勢將對工業(yè) 4.0 概念有著顯著的促進(jìn)作用。因此，每臺機(jī)器都在本地控制，但要集成到整個系統(tǒng)或工業(yè) 4.0 方案中。在這個方案里，一個非常重要的推動因素是軟件方面的實施，Beckhoff支持通過 TwinCAT 完成的模塊化編程。歸根結(jié)底，10 個軟件模塊是在同一個 CPU 上集中運(yùn)行還是在 10 個不同的控制器上運(yùn)行是無關(guān)緊要的。模塊之間如何進(jìn)行數(shù)據(jù)交換— 在本地 PC 上還是通過具有相同確定性和高速度的 EAP—也不重要。PC 控制技術(shù)可以根據(jù)現(xiàn)有的應(yīng)用需求很輕松地實施任一版本。

橫向和縱向通信

拾放 XTS 和加工系統(tǒng)相互之間的通信通過云實現(xiàn)。系統(tǒng)組件相互之間也會進(jìn)行通信。可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求使用不同的通信技術(shù)。

2.聯(lián)網(wǎng)的智慧工廠

在一個“物聯(lián)網(wǎng)”方案中，無論是拾放 XTS 系統(tǒng)還是加工系統(tǒng)，它們都是互聯(lián)網(wǎng)用戶。它們通過互聯(lián)網(wǎng)和使用云服務(wù)公開相互通信 — 在這一應(yīng)用中，用于分析它們的能耗。采用Intel?處理器和帶以太網(wǎng)接口 Beckhoff 工業(yè) PC、Windows操作系統(tǒng)和支持自動化設(shè)備規(guī)范（ADS）和 OPC 統(tǒng)一架構(gòu) （OPCUA）的TwinCAT 3 自動化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)拾放 XTS 和加工系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，同時考慮到常用的互聯(lián)網(wǎng)安全措施。

3.傳感器與云計算機(jī)之間一直保持通信

有關(guān)作業(yè)狀態(tài)、拾放 XTS 及加工系統(tǒng)的能耗和狀態(tài)等信息都存儲并在云里進(jìn)行分析，然后通過現(xiàn)代化的人機(jī)界面提供給用戶。PC 控制使用 ADS、EAP 和 OPC UA 實現(xiàn)傳感器與云之間的通信。

●ADS 是 TwinCAT 軟件系統(tǒng)中一個基于消息的具有路由功能的傳輸層。它允許用于 TwinCAT 系統(tǒng)內(nèi)的非循環(huán)通信以及與其它工具配套使用，如可視化系統(tǒng)。

●具有實時能力的 EAP 可以通過采用發(fā)布者-訂閱者機(jī)制的方式在 EtherCAT 主站之間傳輸過程數(shù)據(jù)，傳輸速率在微秒范圍內(nèi)。

●OPC UA 是一種標(biāo)準(zhǔn)化的、非專有的以太網(wǎng)和基于 Web 的通信協(xié)議，可以無縫集成到 MES 和 ERP 方案中。當(dāng)前的趨勢之一是在云中實時分析數(shù)據(jù)的能力。

4.與管理級系統(tǒng)通信：MES/ ERP 系統(tǒng)接口

通過 EAP、ADS 和 OPC UA，生產(chǎn)系統(tǒng)的過程自動化直接與上位管理系統(tǒng)— 如制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng) — 通信。這個層面上的時序要求沒那么嚴(yán)格，通常從幾秒到幾毫秒。另一方面，這種通信可能要遵守生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性和組織化程度等方面的其它要求，如安全性、身份驗證、報警、趨勢、歷史數(shù)據(jù)、基于服務(wù)的通信其其它。

5.現(xiàn)場級與控制級之間的高性能通信

對于現(xiàn)場級和控制級之間以及每個級別中的 EtherCAT 通信，工業(yè) PC 配備了標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口。工業(yè) PC（C6920）、EtherCAT耦合器和用于控制拾放機(jī)器人的伺服軸通過以太網(wǎng)電纜連接。TwinCAT 自動化軟件為通信提供相應(yīng)的軟件模塊。

由于 EtherCAT 的的高性能確保了在實時條件下一致的數(shù)據(jù)流，通信系統(tǒng)支持生產(chǎn)流，且不會由于系統(tǒng)相關(guān)的等待時間來妨礙它。EtherCAT 以高速度、高確定性的方式收集數(shù)據(jù) — 不管是不太復(fù)雜的設(shè)備，例如位置傳感器，還是復(fù)雜的裝置，如拾放機(jī)器人和 XTS。由于沒有基礎(chǔ)總線，所有設(shè)備彼此間直接通過EtherCAT 組件進(jìn)行通信，并且可以實現(xiàn)響應(yīng)時間小于 100 微秒。有了這樣的性能水平，除了控制整個系統(tǒng)之外，一臺基于 PC 的控制器還能夠控制單個系統(tǒng)，甚至是拾放機(jī)器人和高動態(tài) XTS輸送機(jī)的復(fù)雜運(yùn)動。為此，XTS 利用了 EtherCAT 的高速度和帶寬以計算 PC 中的電機(jī)模型并生成運(yùn)動的磁場。

客戶特定生產(chǎn)批量

客戶特定的生產(chǎn)基于以下原則：訂單手動輸入或隨機(jī)生成（當(dāng)在自動模式下時）。由于缺少資源，無法處理的訂單推遲執(zhí)行。加工系統(tǒng)自動調(diào)用命令，并根據(jù)它們的優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度。優(yōu)先手動輸入訂單。

當(dāng)訂單已經(jīng)派發(fā)出去后，拾放機(jī)器人拾取相應(yīng)的工件并放到下一個可用的 XTS 動子上。動子輸送工件，經(jīng)由 RFID 閱讀器，到加工站，最后運(yùn)送到倉庫等待裝運(yùn)。在成功處理后，拾放機(jī)器人會將工件拾起將其輸送到交貨倉庫，在此之前，有時會輸送到一個稱重站。位置傳感器確保工件從拾放機(jī)器人安全輸送到動子上，并從動子再輸送到拾放機(jī)器人。

6.RFID 閱讀器

每一個工件都帶一個含有單個處理數(shù)據(jù)的 RFID 標(biāo)簽。系統(tǒng)用動子和加工站的訂單數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，并啟動必要的處理步驟。RFID閱讀器通過 EL6001 EtherCAT 串行總線端子模塊連接。另外，RFID 閱讀器內(nèi)置有智能系統(tǒng)，可以通過 OPC UA接口直接與控制器（通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行 M2M 通信）通信。

7.拾放機(jī)器人

拾放機(jī)器人負(fù)責(zé)搬運(yùn)和復(fù)位工件。它借助電磁鐵抓住工件，并將它們放到所需的位置上。要做到這一點，它的軸通過Beckhoff 的 AX5000 系列驅(qū)動器和 AM8000 系列電機(jī)以高動態(tài)的方式定位。

機(jī)器人的運(yùn)動行為基于 Delta 運(yùn)動。其中，Beckhoff 的 TwinCAT運(yùn)動學(xué)變換功能庫包含了一個用于控制 Delta 運(yùn)動的功能塊。它在 TwinCAT 系統(tǒng)中的配置和參數(shù)化，然后與 PLC 一起在C6930 工業(yè) PC 上進(jìn)行加工中心的運(yùn)動控制。機(jī)器人控制無需使用單獨的 CPU “飛鋸”和“凸輪盤”運(yùn)動功能同步拾放機(jī)器人與 XTS 系統(tǒng)，從而能夠合適地拾放工件。機(jī)器人能夠處理速度高達(dá)每秒 7 米的輸送機(jī)，并可實現(xiàn)最高 9 g 的加速度。盡管速度和加速度都很高，集成的動態(tài)伺服控制確保所有動作都能夠以較高的精度執(zhí)行。

8.高動態(tài) XTS 磁懸浮輸送系統(tǒng)

XTS 磁懸浮輸送系統(tǒng)可以輸送、定位和和緩存工件。它由一個電機(jī)模塊、一根導(dǎo)軌、多個動子和控制軟件組成。電機(jī)與功率元器件和位置測量系統(tǒng)一起全部集成在控制器中。一個或多個“動子”（無電纜，可自由移動的負(fù)載模塊）以最高每秒 4米的速度非?？焖俸蛣討B(tài)地沿著處理系統(tǒng)移動。每個動子都可以單獨進(jìn)行行程操控。要做到這一點，可以通過動態(tài)控制導(dǎo)軌上電機(jī)模塊的各個線圈的方式生成一個用于移動動子的單獨、運(yùn)動的三相交流等效磁場。為了讓控制器知道每個動子的位置，集成的位置測量系統(tǒng)提供有關(guān)其絕對位置的信息。

通過在 TwinCAT 中將動子映射為標(biāo)準(zhǔn)伺服軸輕松實現(xiàn)所需的運(yùn)動。因此，程序員可以使用成熟的運(yùn)動控制解決方案（PTP，NC，CNC）。通過“飛鋸”和“凸輪盤”功能塊，動子可以與拾放機(jī)器人以行進(jìn)中輸送工件的方式同步。TwinCAT還為典型的 XTS 應(yīng)用提供了預(yù)配置和測試的軟件功能模塊程序，只需設(shè)置參數(shù)即可。例如，與相鄰的動子的距離是一個可以在運(yùn)行時根據(jù)需要進(jìn)行修改的參數(shù)。為了控制加工中心的XTS，它也具備防撞、離心力限制、動態(tài)緩沖管理和自動組建等功能。

9.靈活的單個產(chǎn)品輸送

XTS 可以單獨和相互獨立地控制動子。因此，可以同時在同一個 XTS 中執(zhí)行不同的行程操控。動子將工件從一個站運(yùn)送到下一個站，并以高精度定位這些工件。動子能夠以不同的速度向前行進(jìn)。在沒有加工站的直線段，它們行進(jìn)得更快，節(jié)省時間。它們減速通過 RFID 閱讀器，從而讓 RFID 標(biāo)簽?zāi)軌虮徽_讀出。如果工件必須重新進(jìn)行處理，它們也可以往回運(yùn)行。在處理系統(tǒng)中，空的動子聚集在倉庫前，等待下一個命令。如果隊列中有多個動子，一個新到達(dá)的動子可以識別到這一點，并自動根據(jù)配置的動態(tài)參數(shù)優(yōu)化制動操控— 在到達(dá)隊列尾端之前。一旦第一個動子接收到一個新的命令并離開隊列，以同步工件的拾放機(jī)器人，隊列中的所有動子會根據(jù)配置的動態(tài)參數(shù)向前行進(jìn)。動子只有當(dāng)它到達(dá)目標(biāo)位置時才會報告它已經(jīng)完成了它的行程。當(dāng)然，每個動子可在任何時候收到一個新的行進(jìn)命令。碰撞監(jiān)測系統(tǒng)在所有運(yùn)動期間永久沿著整個行程軌跡運(yùn)行。如果工件流有變化，它們首先分開，然后以恒定的速度向下一個加工站運(yùn)行，彼此之間保持的距離也是恒定的。

10.加工站：鉆孔加工

加工中心用不同的孔模對工件進(jìn)行孔加工。為此，有二個帶不同程序的鉆孔加工工位可供選擇。工位 1 鉆小孔，工位 2鉆大孔。每個鉆孔加工工位有一個鉆削主軸和一個進(jìn)給軸。這兩個軸通過采用了單電纜技術(shù)（OCT）的 EL7211 伺服電機(jī)端子模塊控制。許多集成監(jiān)控功能為通過 I2T 模型計算諸如過壓和欠壓、過電流、端子模塊溫度及電機(jī)負(fù)載等參數(shù)提供了最大的運(yùn)行安全。先進(jìn)的功率半導(dǎo)體最大限度地減少制動過程中的功耗和并回收功率給中間電路。EtherCAT 端子模塊EL9576 用于穩(wěn)定電源電壓。除了電源裝置之外，低內(nèi)部電阻和較高的抗脈沖峰值性能提供了良好的緩沖特性。此外，鉆孔加工工位的功耗通過 EtherCAT 端子模塊 EL4303 記錄，且數(shù)據(jù)通過功率監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析?？刂破髦屑傻臓顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)確保了鉆孔加工設(shè)備的可用性。

智能系統(tǒng)提高工藝可靠性、可用性和資源效率

工藝可靠性、設(shè)備可用性、可持續(xù)的生產(chǎn)和高品質(zhì)的產(chǎn)品是智慧工廠網(wǎng)絡(luò)的整體目標(biāo)。在生產(chǎn)過程級，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并實時分析功耗和加工單元的狀態(tài)以及每個工件的質(zhì)量。這樣也能夠?qū)崟r進(jìn)行工藝調(diào)整。數(shù)據(jù)通過云服務(wù)對整個系統(tǒng)進(jìn)行分析。系統(tǒng)顯示整個生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的功耗峰值，并識別潛在的維護(hù)需求。

11.通過電力監(jiān)控提高能效

在 Beckhoff 工業(yè) 4.0 模型中，電力監(jiān)控將重點放在各個系統(tǒng)部件正在使用的電上，以測定總功耗以及功率峰值和功率浪費(fèi)量。功耗數(shù)據(jù)通過 EtherCAT 端子模塊 EL3403 采集，它也記錄任何功率峰值。基于電壓（U）和電流（I）有效值，EL3403計算有功功率（P）、功耗（W）和功率因數(shù)（cosφ），這樣可以在一個生產(chǎn)周期后對不同的操作模式或替代的主要使用時間進(jìn)行評估。EL3403 中的內(nèi)部預(yù)處理系統(tǒng)提供了過程映像中的值，無需使用控制器的大量處理能力。由于它們每 15分鐘就被寫入到端子模塊的非易失性存儲器中，它們甚至在斷電后都可用。而且，由于它們還通過 EtherCAT 傳輸?shù)娇刂破髦校鼈兛商峁┯糜谏衔幌到y(tǒng)，以持續(xù)監(jiān)測功率狀態(tài)。有了Beckhoff 的 TwinCAT Scope 軟件，用戶能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行編譯，并得出關(guān)于功率峰值和組件功耗增加的結(jié)論。TwinCATScope 集成在用戶應(yīng)用程序中，以圖表和表格的形式實時顯示整個系統(tǒng)和單個系統(tǒng)一段時間內(nèi)的電壓消耗量、電流、有效功率和能耗。用戶可以選擇時間單位：一分鐘、一小時或一天。

12.通過狀態(tài)監(jiān)測提高可用性

質(zhì)量不好或甚至系統(tǒng)停機(jī)可能有許多原因引起。其中比較常見的是齒輪機(jī)構(gòu)中的球軸承有缺陷。為了識別這類缺陷，加工站中的鉆削工位都配備了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。因為有缺陷的球軸承可以通過振動分析識別，軸承配備了振動傳感器，其數(shù)據(jù)通過 EtherCAT 端子模塊 EL3632 記錄。然后，信號在工業(yè) PC中用 TwinCAT 狀態(tài)監(jiān)測軟件庫中的功能塊進(jìn)行分析。振動首先用快速傅立葉變換算法轉(zhuǎn)換成頻域。接著，統(tǒng)計趨勢分析表明何時何地可能會發(fā)生故障。當(dāng)球軸承出現(xiàn)磨損跡象，它們通常會發(fā)射出調(diào)制的沖擊脈沖。在較低的頻率范圍內(nèi)，它們被正常的振動掩蓋，這使得它們難以被檢測到。理論上的希爾伯特變換工具基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個振幅計算能夠在很寬的頻域內(nèi)鞏固這些沖擊脈沖，識別它們，并將它們分配給旋轉(zhuǎn)或靜止的軸承部件。為了排除故障和測量信號異常值，可以使用統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)集群（如標(biāo)準(zhǔn)偏差和峰度）來推導(dǎo)出合適的決策準(zhǔn)則。TwinCAT Scope 以易于理解的方式處理和分析測量結(jié)果，并直接將這些測量結(jié)果集成到用戶應(yīng)用程序顯示屏上。

13.使用適當(dāng)?shù)臏y量方法實現(xiàn)質(zhì)量控制

加工后工件的重量是一個重要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如果它與目標(biāo)重量偏差超過 5％ 時，工件被認(rèn)為是廢品。重量可以通過一個可選的秤來測定。它的負(fù)載傳感器通過EtherCAT 端子模塊EL3356-0010 直接連接到控制器。輸入電路以高精度測定電橋電壓 UD 和供電電壓 UREF 之間的比值，并根據(jù)端子模塊中的設(shè)置將負(fù)載值作為過程值進(jìn)行計算。通過自動自校準(zhǔn)，動態(tài)過濾器和高達(dá) 10 毫秒的掃描速率，端子模塊適合用于高精度的緩慢稱重過程。

交互式人機(jī)界面為用戶提供支持

工業(yè) 4.0 概念也需要新的、直觀的操作界面，使得人類能夠更加輕松地 完成他們的日常工作并能夠與智能設(shè)備進(jìn)行更有效的互動。

14.先進(jìn)的多點觸控面板帶來更多便利

加工系統(tǒng)和拾放 XTS 通過一個適合控制柜安裝的 24 英寸多點觸摸面板（CP2924）操作。面板的高觸摸點密度用于準(zhǔn)確、可靠且完全無抖動地實現(xiàn)觸摸操作，即使是響應(yīng)時間較短的最小的控制動作。操作人員可以檢查整個系統(tǒng)的功耗或每個鉆削工位的狀態(tài)，即使是戴著薄工作手套也能夠進(jìn)行操作。面板還可以很容易地通過用戶界面輸入新的命令。此外，操作人員可以使用該面板“飛速”瀏覽整條生產(chǎn)線，并檢查所有參數(shù)或使用放大功能來仔細(xì)查看細(xì)節(jié)，如故障信息。

15.控制和診斷 — 可穿戴設(shè)備

可穿戴設(shè)備 — 即用戶將計算機(jī)系統(tǒng)穿在他們身上— 有助于使操作人員的工作變得更加簡單。頭戴式顯示器，也可叫做數(shù)據(jù)眼鏡，有了它，用戶可以通過讀取 QR 碼來檢查加工站、拾放 XTS 以及整個生產(chǎn)系統(tǒng)的當(dāng)前功耗。一旦有故障出現(xiàn)，系統(tǒng)還將立即在用戶視野中顯示故障消息。用戶甚至可以確認(rèn)該消息，并通過數(shù)據(jù)眼鏡復(fù)位機(jī)器狀態(tài)。例如，操作人員可以使用該設(shè)備“直接”監(jiān)控機(jī)器或甚至采取行動來直接改變或更正機(jī)器狀態(tài)，而不總是需要在現(xiàn)場完成。若要做到這一點，眼鏡需要通過 TwinCAT 自動化軟件集成到控制技術(shù)中，并與基于云的 Web 服務(wù)器通信，該服務(wù)器提供了有關(guān) TwinCAT 控制的機(jī)器的信息。類似這些應(yīng)用，數(shù)據(jù)眼鏡代表的是用于所謂的社會自動化的一項基礎(chǔ)技術(shù)。未來的發(fā)展可能包括在線調(diào)用支持信息（如維護(hù)計劃）或通過視頻聊天與遠(yuǎn)程專家實時排除故障的能力。

16.控制和診斷 — 移動設(shè)備

幾乎每一個用戶都有一個移動設(shè)備，如在他或她隨身攜帶的智能手機(jī)或筆記本電腦。有了數(shù)據(jù)眼鏡，用戶也可以使用移動計算設(shè)備在讀取 QR 碼或輸入網(wǎng)址后查看故障信息和有關(guān)系統(tǒng)可用性、功耗和訂單狀態(tài)的當(dāng)前信息。也可以提供歷史數(shù)據(jù)，從移動設(shè)備訪問機(jī)器的過程也是可行的。

17.整個產(chǎn)品生命周期保持一致的工程環(huán)境

TwinCAT 3 自動化軟件具有必要的模塊化和面向?qū)ο蟮奶攸c。由于 TwinCAT 3 可以集成到 Microsoft Visual Studio?中，自動化對象的編程也可以通過 IEC 61131-3 和 C 或C+ + 編程語言的第三版實現(xiàn)。所得到的對象（模塊）可以交換數(shù)據(jù)并相互調(diào)用，不管它們是用什么語言編寫的。通過將MATLAB?/Simulink?集成到 TwinCAT 3 中，用戶還可以仿真動態(tài)系統(tǒng)并針對這些仿真測試控制程序。工作站演示了演示程序中加工系統(tǒng)中所包含的應(yīng)用程序。測量技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步說明了TwinCAT 狀態(tài)監(jiān)測軟件庫的使用和 TwinCAT 3 Scope 的集成，以收集、處理和顯示數(shù)據(jù)。從專有的工程工具傳輸數(shù)據(jù)的能力為一致開發(fā)工藝奠定了基礎(chǔ)。Beckhoff 的系統(tǒng)采用 TwinCAT XCAD接口從 EPLAN E-CAD 工具導(dǎo)入數(shù)據(jù)到 TwinCAT 3 自動化平臺中。開發(fā)工作站中展示的其它特點是將軸集成到控制程序中并通過甘特圖分析周期時間。