工业4.0基础:PLC联网的三种方案

智慧创造之家 2024-06-22 16:22:29

智能制造是一个渐进的过程,它随着自动化和信息技术的发展而逐步实现。在这一过程中,设备间的互联互通是实现智能化生产的关键前提。通过联网,企业能够将生产管理的各个方面,如供应链管理、产品生命周期管理、现场设备和过程实时控制等,进行统一管理和调控,从而优化资源分配,提高生产效率和企业的市场竞争力。

在车间内,多种生产加工设备需要实现联网,包括注塑机、CNC机床、机械手臂等。这些设备按照主控类型可以分为四大类:PLC&智能仪表、数控系统CNC、注塑机&SMT、非标设备。每类设备在数据采集和联网方面都有其独特性。

本文以PLC(可编程逻辑控制器)为主控的设备联网为例,探讨几种PLC本地联网的方案。PLC是专为工业环境设计的数字运算操作电子系统,能够采集和控制大部分设备的数据。通过PLC数据的本地联网,可以实现数据的上传至上位机软件,并由上位机下达控制指令至车间机台。

在实现PLC联网的过程中,我们面临几个挑战:

PLC的多样性:现场PLC品牌众多,使用的通讯协议和接口各不相同,需要定制化的解决方案。成本考量:PLC联网通常属于管理层面的改进,企业在改造时会特别关注成本问题。布线难题:在老车间改造中,布线可能不方便,且不能影响正常生产。

以下是针对PLC设备联网的几种解决方案:

有线方案

有线网络因其稳定性而被优先选择。通过将PLC的协议和接口转换为标准的TCP/IP,利用工业以太网技术实现PLC与上位机之间的数据通讯。此方案适用于新建厂房等便于布线的场所。

具体实施步骤包括:

使用串口服务器将PLC的串行信号转换为以太网信号。通过现场交换机将数据传输至机房服务器。根据PLC品牌和协议的不同,在网络节点配置网关进行协议转换。无线WIFI方案

在布线不便或成本较高的情况下,无线WIFI可以作为一种解决方案。工业WIFI技术具有组网效果好、带宽大、可扩展性强的特点,但可能面临现场干扰和较高的实施费用。

具体实施步骤包括:

为每个机台配置串口转WIFI设备。在车间内布置无线AP以实现网络全覆盖。无线AP通过有线方式连接至车间交换机。使用AP-Client模式实现数据的无线传输。无线Zigbee方案

Zigbee技术以其低功耗、低速率、自组网的特性,适合于机台密集且数据量不大的环境。

具体实施步骤包括:

在每台机台内安装Zigbee终端。Zigbee终端通过自组网方式连接至通信网关。网关将Zigbee数据转换并接入互联网,与上位机进行有线通信。

以上三种方案各有优势和局限,企业应根据自身的实际情况进行选择。无论是新建厂房还是老旧车间改造,选择合适的联网方案对于实现智能制造至关重要。通过有效的数据采集和通讯,企业能够更好地进行生产管理,提高资源利用效率,增强市场竞争力。

在智能制造的推进过程中,PLC的联网只是其中的一个环节。随着技术的不断进步和市场需求的不断变化,未来可能还会出现更多创新的联网方案。企业需要持续关注技术发展,积极探索适合自身情况的智能化升级路径,以实现可持续发展。

1 阅读:37

智慧创造之家

简介:感谢大家的关注