宇泰工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

>>系統(tǒng)簡(jiǎn)介

      工業(yè)自動(dòng)化是構(gòu)成工業(yè)4.0的核心元素。在智能工廠內(nèi)不僅要求單體設(shè)備是智能的，而且要求工廠內(nèi)的所有設(shè)施、設(shè)備與資源（機(jī)器、物流器具、原材料、產(chǎn)品等）實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)，以滿足智能生產(chǎn)和智能物流的要求。通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，使工廠內(nèi)外的萬(wàn)物互聯(lián)，形成全新的業(yè)務(wù)模式。

       工業(yè)4.0是用CPS系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能升級(jí)，使其可以智能地根據(jù)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行分析、判斷、自我調(diào)整、自動(dòng)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)，構(gòu)成一個(gè)具有自律分散型系統(tǒng)（ADS）的智能工廠，減少人工成本,最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的大規(guī)模、低成本定制化生產(chǎn)。

       德國(guó)汽車(chē)工業(yè)已率先引入低成本客戶化定制的概念，產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)了全面信息化與深度自動(dòng)化，基本達(dá)到了智能生產(chǎn)、智能裝配、智能物流以及智能供應(yīng)鏈管理。而標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的前提。

>>方案概述

      智能工廠的機(jī)械手臂及PLC處于長(zhǎng)期無(wú)間斷工作狀態(tài)，工作環(huán)境苛刻，工廠各種電機(jī)設(shè)備多，因此周?chē)碾姶鸥蓴_也十分大，震動(dòng)也相對(duì)較大。因此，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性成為了智能工廠能否不停歇工作的關(guān)鍵因素。更重要的是，智能工廠需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行近距離和長(zhǎng)距離傳輸，不僅能滿足工廠內(nèi)部管理，也必須滿足集團(tuán)成員遠(yuǎn)程管理和信息上傳。此外，新系統(tǒng)的安裝、操作和管理必須盡可能能夠兼容原有PLC控制系統(tǒng)，還要方便系統(tǒng)今后升級(jí)。利用工業(yè)交換機(jī)組成的以太網(wǎng)解決方案，既滿足系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，也滿足數(shù)據(jù)的近距離和遠(yuǎn)距離傳輸，也適用系統(tǒng)日后的擴(kuò)展性。

       為了實(shí)現(xiàn)對(duì)智能工廠的全面監(jiān)控，智能工廠選用了UT-66408GM工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。該產(chǎn)品體積小，端口集成度高，具備即插即用功能，成本低。工廠采用可靠的光纖冗余環(huán)網(wǎng)來(lái)連接所有車(chē)間，該冗余環(huán)以太環(huán)網(wǎng)具備斷線后20ms內(nèi)快速恢復(fù)的能力。此外，UT-66408GM易于配置和管理，具備自動(dòng)報(bào)警功能，且采用工業(yè)防護(hù)等級(jí)IP40，無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，低功耗, 支持4級(jí)靜電和4級(jí)浪涌等級(jí)防護(hù)，適用于苛刻的工業(yè)環(huán)境，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。

>>方案特點(diǎn)

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)方案具有如下特點(diǎn)：
●最大支持千兆傳輸，帶寬大，傳輸速度快。滿足現(xiàn)場(chǎng)通信及日后擴(kuò)展需求； 
●支持4級(jí)靜電和4級(jí)浪涌等級(jí)防護(hù)，支持在-40～85℃寬溫環(huán)境下工作，可以適應(yīng)工廠各種惡劣環(huán)境；
●采用工業(yè)防護(hù)等級(jí)IP40，無(wú)風(fēng)扇，低功耗,工業(yè)環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，環(huán)網(wǎng)自愈時(shí)間≤20ms，當(dāng)發(fā)生通信故障時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)沿冗余鏈路進(jìn)行傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的冗余性和可靠性；
●該方案所涉及的設(shè)備均采用冗余雙電源輸入設(shè)計(jì)，當(dāng)一路電源因?yàn)槿藶榛蜃匀灰蛩貙?dǎo)致斷電，另一路電源繼續(xù)正常工作，不影響通信系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，不會(huì)因斷電而丟失任何數(shù)據(jù)；

應(yīng)用端	產(chǎn)品型號(hào)	產(chǎn)品參數(shù)	數(shù)量
站控端	UT-6608串口服務(wù)器	配有8路串口接口，1個(gè)百兆以太網(wǎng)端口	10
主控端	UT-62404F -8T-2GSC	配有2路千兆光纖端口，8路百兆以太網(wǎng)端口	5
主控端	UT-62424G-16GT8GSC	核心層網(wǎng)管型機(jī)架式工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，配有8路千兆光纖端口，16路千兆以太網(wǎng)端口	1

>>主要設(shè)備

>>方案總結(jié)
       應(yīng)用宇泰科技工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的工業(yè)相比而言，工業(yè)自動(dòng)化基于現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信號(hào)采集能力有了質(zhì)的飛越。用互聯(lián)網(wǎng)+的工作模式，取代了傳統(tǒng)的人海戰(zhàn)術(shù)，不僅可以提高生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)品質(zhì)，還能降低生產(chǎn)的人力成本，從而提升企業(yè)形象和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

       工業(yè)4.0時(shí)代的制造企業(yè)不再自上而下地推動(dòng)生產(chǎn)，而是從客戶需求開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)訂單、客戶化設(shè)計(jì)，采購(gòu)、物流、生產(chǎn)計(jì)劃到生產(chǎn)的全流程拉式生產(chǎn)，并通過(guò)虛實(shí)融合實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的互通互聯(lián)。這種高效靈活的拉動(dòng)生產(chǎn)方式也代表著制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。