8月29日下午,2020工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最佳實(shí)踐”主論壇在線上舉辦,三菱電機(jī)株式會(huì)社執(zhí)行董事、三菱電機(jī)(中國(guó))有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理、CLPA China最高戰(zhàn)略顧問富澤克行受邀出席,以《CC-Link IE TSN實(shí)現(xiàn)"Connected Industries”互聯(lián)工業(yè)世界》為主題,就制造產(chǎn)業(yè)智能化核心工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——CC-Link IE TSN的技術(shù)成果和未來動(dòng)向進(jìn)行了分享。
CC-Link IE TSN如何逐步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)制造業(yè)?
富澤克行介紹,CC-Link IE TSN理念的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)「FA與IT的融合」以及「高速?高精度的控制」。而FA與IT的融合,最大的特點(diǎn)是為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的多種不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)在同一鏈路上共存提供可能性。通過采用高效的協(xié)議,實(shí)現(xiàn)超越原有網(wǎng)絡(luò)CC-Link IE的「高速?高精度的控制」。CC-Link IE TSN通過這些技術(shù),使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)FA和管理部門IT實(shí)現(xiàn)了無縫連接,無須顧忌不同層次的差異,擴(kuò)大了更多種應(yīng)用場(chǎng)景的可能性。
那么,CC-Link IE TSN如何逐步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)制造業(yè)?富澤克行提出五大點(diǎn)。第一點(diǎn),采用TSN技術(shù)獲取正確的時(shí)間戳信息、進(jìn)行高精度的分析。第二點(diǎn),實(shí)現(xiàn)FA(OT)和IT的融合同時(shí),保證FA的實(shí)時(shí)性控制、和與IT的無縫通信。第三點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)控制。第四點(diǎn),積極擴(kuò)展無線和5G的配合使用。第五點(diǎn),「OT與IT的融合」與安全的對(duì)策,這兩點(diǎn)如車輪,必須同時(shí)推進(jìn)。著實(shí)構(gòu)建能放心使用的安全環(huán)境、并擴(kuò)充對(duì)應(yīng)安全的設(shè)備及服務(wù)。
為了能真實(shí)感受到CC-Link IE TSN的特點(diǎn),富澤克行邀請(qǐng)大家務(wù)必參觀2020剛升級(jí)至CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)的ITEI(機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所)智能制造示范線,實(shí)地感受高精度的數(shù)據(jù)收集以及使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起跨IT和OT的系統(tǒng)。同時(shí)也能看到,因?yàn)樵谕绘溌分锌梢栽O(shè)定數(shù)個(gè)不同的通信周期,所以如伺服、機(jī)器人等快速周期的設(shè)備與如各種傳感器、人機(jī)界面等低速周期的設(shè)備組合在一起,實(shí)現(xiàn)高效通信,由此縮短節(jié)拍時(shí)間。
任何技術(shù)一定要落地才能體現(xiàn)其價(jià)值。富澤克行為大家分享了CC-Link IE TSN兩個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景:
在半導(dǎo)體制造裝備應(yīng)用中,菜單數(shù)據(jù)、追溯數(shù)據(jù)等大容量信息在高速通信的同時(shí),完全不會(huì)影響生產(chǎn)設(shè)備的控制信息通信。半導(dǎo)體裝備中主流的主控制器IPC,無需更改既有的硬件,通過軟件安裝即可具備CC-Link IE TSN的主站功能。這樣就可以重復(fù)利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資源,大幅度縮減設(shè)計(jì)工時(shí);
在汽車涂裝工序中,上位的控制器可高速采集并分析涂裝品質(zhì)數(shù)據(jù)、涂裝機(jī)器人設(shè)備監(jiān)視數(shù)據(jù)等大容量信息。多方面的菜單數(shù)據(jù)也能實(shí)時(shí)地被傳輸?shù)皆O(shè)備側(cè),由此可自如對(duì)應(yīng)變種變量的生產(chǎn)方式。在同一鏈路上兼容普通I/O通信和安全通信,實(shí)現(xiàn)降低布線成本、零布線失誤。另外,使用環(huán)形拓?fù)溥B接,回環(huán)功能能確保在設(shè)備故障時(shí)不停機(jī),由此大幅度縮短停機(jī)時(shí)間。
CC-Link IE TSN對(duì)應(yīng)產(chǎn)品陸續(xù)問世,推進(jìn)互聯(lián)工業(yè)世界的實(shí)現(xiàn)
自CC-Link IE TSN規(guī)范發(fā)布一年半時(shí)間以來,截至2020年7月已有100多種對(duì)應(yīng)產(chǎn)品在開發(fā)、市場(chǎng)銷售中,多家合作伙伴陸續(xù)加入此賽道。
三菱電機(jī)已經(jīng)開發(fā)了可編程控制器、伺服放大器、機(jī)器人、人機(jī)界面、變頻器、CNC等120多種自動(dòng)化產(chǎn)品,并逐次上市銷售。
Softservo株式會(huì)社的「WMX3」軟運(yùn)動(dòng)控制主站產(chǎn)品,搭載了CC-Link IE TSN主站功能具備了多種控制功能,對(duì)應(yīng)高精度且復(fù)雜的多軸控制需求,實(shí)現(xiàn)最多128軸伺服系統(tǒng)和6萬點(diǎn)以上I/O的完全同步?高速控制。
MOXA在2020年7月底發(fā)也發(fā)布了對(duì)應(yīng)CC-Link IE TSN的TSN交換機(jī)產(chǎn)品。
5G在CC-Link IE TSN中如何適用?
對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的趨勢(shì),富澤克行認(rèn)為,無線?5G的積極配合運(yùn)用和融合是方向。5G擁有高速大容量、低延遲?高可靠性、多臺(tái)設(shè)備同時(shí)連接的三大特點(diǎn),其與IT、OT的融合可以實(shí)現(xiàn)高速?高精度的控制,可實(shí)現(xiàn)智能無線工廠。
那么,5G在CC-Link IE TSN中如何適用?
富澤克行認(rèn)為,通過5G實(shí)現(xiàn)控制通信的無線化以及非接觸性供電,這樣就能實(shí)現(xiàn)工廠布局自由化。使用無線LAN適配器能削減布線工時(shí),工廠內(nèi)部實(shí)現(xiàn)瘦身!并且?guī)砩a(chǎn)效率的提高。其次是數(shù)字孿生的使用。通過5G實(shí)現(xiàn)超高速?超低延遲的數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用,可以在電腦中實(shí)時(shí)地執(zhí)行高精度的信息再現(xiàn)?;诖髷?shù)據(jù)的模擬結(jié)果也迅速地反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。再加上充分利用CC-Link IE TSN的高速、大容量通信,結(jié)合本地5G的應(yīng)用,則進(jìn)一步推進(jìn)智能制造的進(jìn)步。
富澤克行透露,關(guān)于5G的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作CC-Link協(xié)會(huì)也在逐步開展中。
網(wǎng)絡(luò)和安全同時(shí)并進(jìn),構(gòu)建放心使用CC-Link IE TSN Safety
OT層網(wǎng)絡(luò)完善后與IT層網(wǎng)絡(luò)相連,安全上的風(fēng)險(xiǎn)則急速撲面而來。IT系統(tǒng)中有來自互聯(lián)網(wǎng)的惡意軟件(風(fēng)險(xiǎn)1),OT系統(tǒng)中有因DoS攻擊而造成的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過剩(風(fēng)險(xiǎn)4)等等,都必須采取相應(yīng)對(duì)策。
如何采取安全對(duì)策?富澤克行認(rèn)為,在IT系統(tǒng),研討使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的安全技術(shù)。在OT系統(tǒng),研討CC-Link IE TSN具備安全技術(shù)、以及采用交換機(jī)的安全技術(shù)。對(duì)應(yīng)這些安全風(fēng)險(xiǎn),CC-Link協(xié)會(huì)推進(jìn)以下三方面工作,并制定安全指引。第一,構(gòu)建可以放心使用CC-Link IE TSN的安全環(huán)境。第二,提供為了安全使用CC-Link IE TSN所需的信息。第三,擴(kuò)充對(duì)應(yīng)安全機(jī)制的產(chǎn)品和服務(wù)。通過這些工作,安全就能得到完全的保障。