5G在大规模工业自动化系统中的应用

来源:智汇工业

点击:3070

A+ A-

所属频道:新闻中心

关键词:工业自动化控制 控制系统 传感器
           5G可提供极低时延长、高可靠,海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。基于华为5G的实测能力:空口时延可到0.4ms,单小区下行速率达到20Gbps,小区大可支持1000万+连接数。由此可见,移动通信网络中,仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求。
      工业自动化控制,是制造工厂中基础的应用,核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续测量,测量数据传输给控制器以设定执行器。
      典型的闭环控制过程,周期低至ms级别,所以系统通信的时延需要达到ms级别甚至更低才能保证控制系统实现控制,同时对可靠性也有极高的要求。如果在生产过程中由于时延过长,或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机,会造成巨大的财务损失。
    5G网络可以达到低至1ms的端到端通信时延,并且支持99.999%的连接可靠性,强大的网络能力能够极大满足云化机器人对时延和可靠性的挑战。
      在智能制造生产场景中,需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产,这就带来了机器人对云化的需求。5G网络是云化机器人理想的通信网络,是使能云化机器人的关键。5G切片网络能够为云化机器人应用提供端到端定制化的网络支撑。
      和传统的机器人相比,云化机器人需要通过网络连接到云端的控制中心,基于超高计算能力的平台,并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。

      通过云技术机器人将大量运算功能和数据存储功能移到云端,这将大大降低机器人本身的硬件成本和功耗。并且为了满足柔性制造的需求,机器人需要满足可自由移动的要求。因此在机器人云化的过程中,需要无线通信5G网络具备极低时延和高可靠的特征。

          

           西门子在汉诺威工业博览会上展示了数字化企业产品组合的众多新内容,旨在实现离散和过程工业下一阶段的数字化转型。新的5G通信标准其高数据速率、可靠的高性能宽带传输以及超短的延时性,为大幅提高创造工业价值的效率和灵活性提供了支持,尤其针对“工业4.0”的应用。西门子从一开始就使用这个5G标准,并且通过开发相应的产品组合,为标准化和工业实施提供支持。同时,西门子还在开展自己的工业5G研究计划,并成立了多个5G互操作性测试中心。

           

           施耐德突出新一代NetBotz®监控管理系统,为5G网络边缘数据中心安全,提供一份保障。NetBotz拥有强大的新软件平台和简化的传感器管理,作为防范IT停机的第一道防线——新一代NetBotz时刻监控数据中心安全,防止风险出现。在数十亿物联网设备和5G网络这两股力量的推动下,计算工作负载持续迁移:先是从本地数据中心迁移到云,现在日益从云数据中心迁移到更靠近所处理的数据源的“边缘”位置,边缘计算的增长正在将关键的IT设备推向非传统的场地,全新的NetBotz监控管理系统将为整个IT行业带来焕然一新的监控、管理和管控解决方案。

           

           早在2018年的汉诺威展上,倍福与华为展示了一项能够实现未来智能工厂的关键技术:基于5G技术的无线可编程逻辑控制器。两台协作PLC之间采用基于5G的无线工业网络的样机,从而取代了传统的线缆通讯方式。相对于现在的有线网络系统,PLC中直接集成蜂窝技术将能够以更经济、环保的方式实现工业自动化。



    (审核编辑: 林静)