所第5部分和在这个系列的顶部在美国,将自动化开发的各个方面统一起来的软件是工业物联网连接的关键。这种软件通常提供所谓的通用工程环境或者更常见的集成开发环境(IDE),让工程师将机器与IT和其他设施架构连接起来。事实上,ide还可以帮助最小化停机时间——这是大多数制造、封装和处理的主要敌人。
“转换尤其会降低吞吐量。但由于消费者对更大的定制和个性化的需求,工业4.0概念变得更加广泛,这种转变变得越来越频繁和必要,”Beckhoff自动化机电一体化产品经理Jeff Johnson说。
在实践中,这正是ide真正发挥作用的地方——呈现模块化和可伸缩的自动化安装。这可以从前面提到的Lenze的Plug & Produce软件结构中得到说明——这种结构使机器模块在与其他生产线安排连接或重新连接时能够自动耦合和自我协调。

威腾斯坦的赛博动力产品包括一系列的电机,齿轮电机和线性元件-包括这里显示的一个。该设备有全交流伺服电机和非常紧凑-框架尺寸下降到17毫米。现代数字反馈和单电缆连接简化了集成。配置软件ePLAN.de简化机械和电气设计工作。
但是标准化ide的另一个优点是它们可以促进更奇特的自动化设备的集成。考虑线性电机输送机-也称为智能运输系统或线性运输系统。Beckhoff的线性传输系统XTS的编程相对简单,部分原因是XTS可以使用与标准机器控制器相同的TwinCAT软件和EtherCAT网络进行设置。
Johnson将其作为一种相对较新的灵活自动化选择,它在高级功能上严重依赖于软件。
“通过采用模块化的机电一体化运输系统,取代不灵活的机械部件,制造商可以在实现异步处理的同时,消除更换的停机时间。使用我们的软件,程序可以在动态中发生变化,在云连接的智能工厂中,机器制造商oem或异地工程人员可以远程执行更新。”Johnson补充说,该系统的模块化和可定制性促进了快速转换和灵活的大规模生产——减少到一个批量。
工程师不需要学习一个全新的编程平台…事实上,该软件的运动控制库为XTS提供了无数的预编程功能-如点对点,NC,齿轮传动,凸轮,飞锯…以及内置的串并联避免,Johnson指出。
这个软件的另一个特点是,它可以通过IEC 61131-3语言和计算机科学标准进行编程。

这里展示的是Beckhoff的扩展运输系统(XTS)。
其他自动化厂商也看到了编程语言多样化的价值。例如,WAGO的控制器结合了建立的IEC 61131-3编程方法(WAGO e!驾驶舱IDE软件),并可选择添加更适合工业物联网应用的更新技术。博世力士乐(Bosch Rexroth)的新产品也是如此ctrlX自动化平台它兼容IEC-61131以及在自动化应用程序中已经建立和更新的编程语言,如PLCopen、C/ c++、Node-Red、Python、Blockly、Java和G-Code。
所有这些软件标准化提供的好处是协同的线模糊多功能硬件格式,如网关,人机界面,控制器,和电机上面描述的-不严格地绑定设置的机器功能到特定的组件。
例如,Weintek cMT X系列人机界面的新产品线允许数据显示和存储、机器控制、PLC通信、协议转换、报警通知、媒体播放和工业物联网集成。连接包括通过RS-232, RS-485 2W/4W, CAN总线,以太网10/100/1000 Base-T × 1和以太网10/100 Base-T × 1。

下面是一个没有严格绑定到机器功能的组件的例子。这是一个Weintek cMT3162X oTP触摸HMI -三种新的cMT X系列HMI之一。功能包括显示和存储、机器控制、PLC通信、协议翻译、报警通知、媒体播放和IIoT集成。一个强大的Cortex-A17四核CPU为用户提供了类似于智能手机或平板电脑的体验。处理能力允许用户利用Weintek的cMT HMI + CODESYS产品,甚至同时运行CODESYS和复杂图形。外围连接包括双以太网端口,RS232和RS485 2W/4W, CAN总线通信端口,USB主机端口,和内置单声道扬声器。

这里展示的是Lenze c550控制器,它将工业4.0功能用于自动化安装,需要高性能和IT-OT连接。它甚至适用于过去只有工业pc才能使用的应用程序。“我们希望让原始设备制造商不必担心控制器能否为复杂任务提供足够的计算能力。c500系列已经足够了,”Lenze公司产品管理自动化系统主管马丁•克鲁格表示。c500的Intel CPU是同类产品中功能最强大的,可处理快速增长的通用IIoT控制任务和运动应用需求。省略工业PC的能力减少了编程和连接工作……控制器让机器制造商使用Lenze的FAST工具箱标准软件模块以及内部开发的模块。在标准IEC 61131-3系统中编写的现有程序和程序模块也可以重用。
类似于PLC功能的扩展,微控制器也越来越少微博世力士乐的塔布斯解释说:“因为树莓派和其他类似产品,以及智能手机和平板电脑,以低廉的价格拥有惊人的计算能力,因此彻底改变了我们在工业自动化领域对计算的看法。”
简而言之,消费类产品的主导价值已经从硬件转向了软件。现在(由于制造业的典型采用滞后)工业计算终于看到了同样的趋势。毕竟,今天的工业自动化处理器几乎可以安装在任何地方——在独立的外壳内,在驱动器内,或在电机上。更重要的是在处理器上运行的是什么。“在我们的新平台,我们在硬件上运行,并通过软件进行缩放,以简化部件和更换的维护。应用功能就像下载必要的软件一样简单——就像在智能手机上一样,”塔布斯补充道。
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第1部分⚙️动态的连接、物联网和通用自动化
第2部分⚙️无线在预测性维护和其他连接应用中的作用
第3部分⚙️以太网、PoE、IO-Link、HIPERFACE和单线解决方案的趋势
第4部分⚙️边缘计算和网关在工业机械中激增
第5部分⚙️协议和云连接——MQTT, OPC-UA,以及运动控制中的更多
第6部分⚙️IDE和其他用于连接和物联网设计工作的软件
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