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5G在大規模工業自動化系統中的應用

來源:智匯工業

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:工業自動化控制 控制系統 傳感器
           5G可提供極低時延長、高可靠,海量連接的網絡,使得閉環控制應用通過無線網絡連接成為可能。基于華為5G的實測能力:空口時延可到0.4ms,單小區下行速率達到20Gbps,小區大可支持1000萬+連接數。由此可見,移動通信網絡中,僅有5G網絡可滿足閉環控制對網絡的要求。
      工業自動化控制,是制造工廠中基礎的應用,核心是閉環控制系統。在該系統的控制周期內每個傳感器進行連續測量,測量數據傳輸給控制器以設定執行器。
      典型的閉環控制過程,周期低至ms級別,所以系統通信的時延需要達到ms級別甚至更低才能保證控制系統實現控制,同時對可靠性也有極高的要求。如果在生產過程中由于時延過長,或者控制信息在數據傳送時發生錯誤可能導致生產停機,會造成巨大的財務損失。
    5G網絡可以達到低至1ms的端到端通信時延,并且支持99.999%的連接可靠性,強大的網絡能力能夠極大滿足云化機器人對時延和可靠性的挑戰。
      在智能制造生產場景中,需要機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產,這就帶來了機器人對云化的需求。5G網絡是云化機器人理想的通信網絡,是使能云化機器人的關鍵。5G切片網絡能夠為云化機器人應用提供端到端定制化的網絡支撐。
      和傳統的機器人相比,云化機器人需要通過網絡連接到云端的控制中心,基于超高計算能力的平臺,并通過大數據和人工智能對生產制造過程進行實時運算控制。

      通過云技術機器人將大量運算功能和數據存儲功能移到云端,這將大大降低機器人本身的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求,機器人需要滿足可自由移動的要求。因此在機器人云化的過程中,需要無線通信5G網絡具備極低時延和高可靠的特征。

          

           西門子在漢諾威工業博覽會上展示了數字化企業產品組合的眾多新內容,旨在實現離散和過程工業下一階段的數字化轉型。新的5G通信標準其高數據速率、可靠的高性能寬帶傳輸以及超短的延時性,為大幅提高創造工業價值的效率和靈活性提供了支持,尤其針對“工業4.0”的應用。西門子從一開始就使用這個5G標準,并且通過開發相應的產品組合,為標準化和工業實施提供支持。同時,西門子還在開展自己的工業5G研究計劃,并成立了多個5G互操作性測試中心。

           

           施耐德突出新一代NetBotz?監控管理系統,為5G網絡邊緣數據中心安全,提供一份保障。NetBotz擁有強大的新軟件平臺和簡化的傳感器管理,作為防范IT停機的第一道防線——新一代NetBotz時刻監控數據中心安全,防止風險出現。在數十億物聯網設備和5G網絡這兩股力量的推動下,計算工作負載持續遷移:先是從本地數據中心遷移到云,現在日益從云數據中心遷移到更靠近所處理的數據源的“邊緣”位置,邊緣計算的增長正在將關鍵的IT設備推向非傳統的場地,全新的NetBotz監控管理系統將為整個IT行業帶來煥然一新的監控、管理和管控解決方案。

           

           早在2018年的漢諾威展上,倍福與華為展示了一項能夠實現未來智能工廠的關鍵技術:基于5G技術的無線可編程邏輯控制器。兩臺協作PLC之間采用基于5G的無線工業網絡的樣機,從而取代了傳統的線纜通訊方式。相對于現在的有線網絡系統,PLC中直接集成蜂窩技術將能夠以更經濟、環保的方式實現工業自動化。



    (審核編輯: 林靜)

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