『壹』 工業乙太網與普通乙太網的聯系與區別
一、指代不同
1、工業乙太網:是基於IEEE 802.3(Ethernet)的強大的區域和單元網路。提供了一個無縫集成到新的多媒體世界的途徑。
2、普通乙太網:是一種計算機區域網技術。IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。
二、原理不同
1、工業乙太網:為了能滿足工控網路實時性強的特點,RapidRing孕育而生。這是在工業乙太網網路中使用環網提供高速冗餘的一種技術。可以使網路在中斷後300ms之內自行恢復。並可以通過工業乙太網交換機的出錯繼電連接、狀態顯示燈和SNMP設置等方法來提醒用戶出現的斷網現象。
2、普通乙太網:使用1-堅持CSMA/CD演算法,即當站有幀要發送時要偵聽介質,一旦介質變為空閑便立即發送。發送的同時監測信道上是否有沖突。如果有沖突,則立即終止傳輸,並發出一個短沖突加強信號,再等待一段隨機時間後重發。
三、特點不同
1、工業乙太網:具有價格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬體產品豐富、應用廣泛以及支持技術成熟等優點,已成為最受歡迎的通信網路之一。
2、普通乙太網:應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網技術如令牌環、FDDI和ARCNET。
『貳』 常用工業網路協議整理
工業控制協議整理
工業網路主要分為工廠內網路與工廠外網路。工廠內網路又可細分為工業骨幹網與工業現場網路。工業骨幹網主要連接不同車間或廠區,實現車間間的互聯;工業現場網路則是以操作技術(OT)網路為基礎,連接工控設備,完成工業生產控制任務。
工業現場網路主要類型包括現場匯流排、工業乙太網與工業無線網路。現場匯流排協議如Modbus RTU、Profibus與HART等;工業乙太網協議則有Profinet、Ethernet/IP、Modbus TCP、EtherCAT、Powerlink與EPA等;主流的工業無線網路標准則有WIA-PA、WirelessHART與ISA100.11a。近年來,現場匯流排市場份額逐漸被工業乙太網占據,工業乙太網與工業無線網路應用日益廣泛。
當前工業網路面臨的問題主要有:網路種類繁多、開放性差,不同網路介面設備間互通困難;無法有效適應邊緣計算等新型計算模式需求,尤其是如何對邊緣控制器、邊緣伺服器等新型計算設備和邊雲協同等新模式進行網路適配成為重要瓶頸問題;現有網路不夠智能,缺乏高效的異構網路組網與管控方法,軟體定義網路(SDN)、人工智慧等IT新技術尚未有效擴展至OT網路中。
因此,有必要構建IT/OT深度融合的新型工業融合網路,實現工業異構網路之間的開放互連與信息互通,以滿足工業互聯網對網路的靈活需求。
OSI模型介紹
OSI(Open System Interconnection)模型是一個通信系統互連參考模型,為應用層至物理層的七個層次結構提供規范,便於理解和實施網路通信協議。各層的主要功能包括:應用層定義應用程序通信功能、表示層負責數據格式及加密、會話層管理會話控制、傳輸層選擇差錯恢復或無差錯恢復協議、網路層定義端到端包傳輸規則、數據鏈路層在單個鏈路上傳輸數據、物理層規范傳輸介質特性。
現場匯流排介紹
早期工業通信使用串列介面,隨著PROFIBUS、CAN匯流排、Modbus與CC-Link等包含主從配置的基於串列協議的流行,現場匯流排技術應運而生,廣泛應用於工業自動化系統。
PROFIBUS是一種成功的現場匯流排技術,廣泛應用於工廠與過程自動化系統,提供過程數據與輔助數據的數字通信,速度高達12 Mbps,支持126個地址。
CAN匯流排由BOSCH公司開發,並成為國際標准(ISO 11898),廣泛應用於汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制區域網。支持物理層與數據鏈路層,速度高達1 Mbps。CANopen與DeviceNet為其更高級別的標准化協議,支持127與64個節點。
Modbus RTU是一種簡單而強大的串列匯流排,公開發布,連接最多247個節點,易於實施並在RS-232或RS-485物理鏈路上運行,速度高達115K波特。
CC-Link是一種流行的開放式架構工業網路協議,在日本和亞洲廣泛應用。基於RS-485,可連接64個節點,速度高達10Mbps,數據容量大,通信速度可選擇,適用於設備層。
工業乙太網通信協議介紹
乙太網因其成本效益、公共物理鏈路與高速度,被多種工業通信協議採用。乙太網支持TCP/IP通信,具有不確定性,反應時間通常為100ms。工業乙太網協議採用修改後的介質訪問控制(MAC)層實現低延遲與確定性響應。
EtherCAT是一種基於乙太網的基礎現場匯流排系統,支持高速數據包處理,提供實時乙太網,適用於從大型PLC至I/O和感測器級別的整個自動化系統。
EtherNet/IP是最初由Rockwell研發的工業乙太網協議,基於TCP/IP應用層協議,與EtherCAT不同。支持標准乙太網與多種物理介質,提供完整生產者-消費者服務,實現高效從站對等通信。
PROFINET由PROFIBUS國際組織推出,是一種基於乙太網技術的自動化匯流排標准,具有全雙工、多種拓撲結構、實時數據交換、兼容標准乙太網與現有現場匯流排等特性。
POWERLINK由B&R開發,基於乙太網,採用輪詢與時間分片機制實現實時數據交換,主站或「託管節點」通過數據包抖動實現時間同步,適用於各種自動化系統。
Sercos III是第三代串列實時通信系統,結合高速數據包處理功能,提供實時乙太網與標准TCP/IP通信,適用於低延遲工業乙太網與伺服驅動器控制。
『叄』 生產管理看板總結
生產管理看板總結如下:
核心功能:
製造執行系統的作用:
調度和任務分配:
計算機網路技術的應用:
總結:
國內DNC軟體在功能上、程序傳輸穩定性上、系統集成上、系統後期維護、開發等等諸多方面均不比得過國外的DNC軟體。
作為車間信息化建設過程中最基礎的應用,蓋勒普DNC系統成為數控編程人員、工藝人員及數控機床操作工不可或缺的「車間助手」。DNC系統不僅幫助企業解決了最根本的程序傳輸和管理問題,縮短了生產准備時間、提高了設備效率,更為企業打造「數字化工廠」鋪好了基石。
一、蓋勒普DNC系統幫助企業實現什麼?
1.實現車間的完全網路化管理,為不同車間生產需求搭建多樣的車間網路系統,消除車間數控設備之間的信息孤島。徹底改變以前數控設備的單機通訊方式,全面實現數控設備的集中管理與控制。
2.NC程序管理更加規范化。蓋勒普DNC系統完善的程序傳輸流程、嚴謹的用戶許可權管理、方便的程序版本管理以及良好的可追溯性,實現對NC程序全生命周期的跟蹤管理。
3.大幅提高數控設備利用率,減少數控設備准備時間。蓋勒普DNC系統方便、可靠、全自動的NC程序傳輸功能,可最大程度地提高數控設備的有效利用率。
4.產品質量得到進一步提高,明顯降低產品廢品率。蓋勒普DNC系統可從最大程度上避免程序錯誤,從管理手段與措施上使產品質量有了根本的保障。
5.明顯降低工作人員的勞動強度。伺服器端無人職守、設備端全自動遠程傳輸,操作者不用離開設備就能完成程序的遠程調用、遠程比較和遠程上傳等全部工作,明顯減少了操作者因程序傳輸而在車間現場來回奔波的時間。
6.車間現場更加整潔。蓋勒普DNC系統實現了NC程序的集中管理與集中傳輸,車間現場不再需要大量的台式計算機及桌椅板凳,取而代之的是少量美觀大方的現場觸摸屏,整個車間顯得更整潔,更符合車間精益生產管理的要求。
7.車間生產現場的通訊數據與企業的第三方信息化管理系統集成應用(如:MRPII/ERP/MES/MDC/PDM/PLM /CAPP/CAD/CAM),達到真正高效即時的數據共享。
8.為企業進一步數字化工廠的建設預留介面,搭建一體式的智能化車間網路管理平台。
二、DNC系統實施前的准備工作
1.摸清數控設備狀況:①對現有數控設備品牌、型號、數控系統進行梳理;②對現有數控設備通訊介面情況進行檢查;③對現有數控設備功能進行核實。
2.了解企業生產現狀。實施DNC系統,需要正確的了解企業的實際生產情況,掌握企業自身的特點,因地制宜、因企而異的制定實施策略,是系統成功於否的關鍵。
3.需求調研與項目可行性分析
①需求調研。企業實施DNC系統的目的是什麼?是需要解決數控設備較多時的程序傳輸的瓶頸問題?還是需要對數控設備進行集中式的管理?這些問題,都是建立在需求調研上的。
②可行性分析。獲取了不同來源的需求後,企業需要結合車間現場的數控設備狀況、企業生產特點等因素做出全面的分析判斷,進行DNC項目的可行性分析。
4.實施策略。按階段制定目標,優先應用企業最迫切的,同時具備實施條件的DNC功能。對於暫不具備條件的部分,制定對應的中期、遠期目標,並對實現的充分必要條件進行說明。
三、DNC項目的實施步驟
DNC項目的實施主要包括以下四個階段:
1.項目施工:對DNC系統的軟硬體進行安裝,對車間現場進行布線和聯網,連接數控設備等。
2.系統測試:對連接好的DNC系統進行測試,包括單點傳輸測試和綜合傳輸測試,測試管理流程是否通暢、邏輯是否正確等,最終生成測試報告。
3.人員培訓:項目實施後期,對企業所有DNC系統的使用人員,如:設備操作人員、工藝人員、系統管理員等進行綜合的DNC系統應用培訓。
4.項目驗收:對整個項目進行驗收,除現場檢查外,還要對項目報表資料進行核對,簽約驗收協議。
四、DNC系統與其他系統的集成
蓋勒普DNC系統內嵌生產現場及工位數據採集和設備狀態監控數據流介面通道,支持Access、SQL Sever和Oracle三大開放式關系型資料庫。企業MES系統的生產現場數據採集可以實現通過DNC網路直接進入資料庫進行存儲。目前蓋勒普 DNC系統是國內唯一能夠與MRPII/ERP/MES等有真正數據集成技術能力和應用案例的DNC系統。
蓋勒普DNC系統實現了對數控設備的聯網控制,改變了原有數控設備的管理模式、生產模式、工作模式和加工模式,達到了使車間數控設備增效的作用。統一可集成的基礎網路平台建設,必將助力企業打造成為一個真正的「數字化工廠」。
蓋勒普 DNC全球市場佔有率60%以上,全球20多年技術沉澱,在中國近14年的項目實施經驗,可以與企業其他信息化系統實現高效集成應用,並擁有豐富的成功案例。適用於各大製造行業,尤其在航空航天、軍事工業、兵器製造、裝備製造、機械製造、機床工業、汽車工業、醫療器械、電器製造、模具工業、電子科技、教育機構等領域已佔據遙遙領先的地位。