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

>>系統(tǒng)簡介

      工業(yè)自動化是構(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（機器、物流器具、原材料、產(chǎn)品等）實現(xiàn)互通互聯(lián)，以滿足智能生產(chǎn)和智能物流的要求。通過工業(yè)以太網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，使工廠內(nèi)外的萬物互聯(lián)，形成全新的業(yè)務(wù)模式。

       工業(yè)4.0是用CPS系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備進行智能升級，使其可以智能地根據(jù)實時信息進行分析、判斷、自我調(diào)整、自動驅(qū)動生產(chǎn)，構(gòu)成一個具有自律分散型系統(tǒng)（ADS）的智能工廠，減少人工成本,最終實現(xiàn)制造業(yè)的大規(guī)模、低成本定制化生產(chǎn)。

       德國汽車工業(yè)已率先引入低成本客戶化定制的概念，產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，生產(chǎn)制造實現(xiàn)了全面信息化與深度自動化，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，是實現(xiàn)智能生產(chǎn)的前提。

>>方案概述

      智能工廠的機械手臂及PLC處于長期無間斷工作狀態(tài)，工作環(huán)境苛刻，工廠各種電機設(shè)備多，因此周圍的電磁干擾也十分大，震動也相對較大。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，智能工廠需要對數(shù)據(jù)進行近距離和長距離傳輸，不僅能滿足工廠內(nèi)部管理，也必須滿足集團成員遠(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。利用工業(yè)交換機組成的以太網(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)日后的擴展性。

       為了實現(xiàn)對智能工廠的全面監(jiān)控，智能工廠選用了UT-66408GM工業(yè)級以太網(wǎng)交換機。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)來連接所有車間，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，具備自動報警功能，且采用工業(yè)防護等級IP40，無風(fēng)扇設(shè)計，低功耗, 支持4級靜電和4級浪涌等級防護，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

整個網(wǎng)絡(luò)方案具有如下特點：
●最大支持千兆傳輸，帶寬大，傳輸速度快。滿足現(xiàn)場通信及日后擴展需求； 
●支持4級靜電和4級浪涌等級防護，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)防護等級IP40，無風(fēng)扇，低功耗,工業(yè)環(huán)網(wǎng)設(shè)計，環(huán)網(wǎng)自愈時間≤20ms，當(dāng)發(fā)生通信故障時，數(shù)據(jù)會沿冗余鏈路進行傳輸，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，當(dāng)一路電源因為人為或自然因素導(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)，不會因斷電而丟失任何數(shù)據(jù)；

應(yīng)用端	產(chǎn)品型號	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)管型機架式工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，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)交換機的工業(yè)自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的工業(yè)相比而言，工業(yè)自動化基于現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信號采集能力有了質(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)核心競爭力。

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