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数字孪生—工业通讯网络及其数字基础设施

数字孪生—工业通讯网络及其数字基础设施 Siemens工业通讯与识别
2019-05-26
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导读:数字孪生—工业通信网络及其数字基础设施





 数字孪生(Data for digital twin)意义?

“ 更灵活的生产,更少的停机时间,更高的质量:生产和物流的数字化为企业带来了至关重要的竞争优势。

基本观念即,在IT网络中的每一个物理设备,都有一个数字化单元做对应,从而使得精准规划网络结构,使记录生产信息和掌控生产流程成为可能。”

如何更好地去提供新的技术支持?

  1. 拥有让数字孪生得以实现的智能对象

  2. 适用的软件

  3. 包含多层且为软件提供监控环境的数字基础设施

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数字基础设施?

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Q:数字基础设施包含什么?(如上图所示)


A :平台:即数据存储和聚合、虚拟运行时环境,业务流程建模、托管;

       连接:即网关,交换机,路由器,网络诊断;

       智能对象:现场设备、传感器,模拟对象    集成。



为了满足工业应用不断增长的需求,多层和段的网络体系结构是必不可或缺的。机器内部与机器之间通信时要同时具备确定性、高可用性、检测故障和对未经授权访问的防护。


结构化的网络概念—基于以太网的自动化系统而连接到公司网络之中


例如,SCALANCE SC-600 系列,它具有标准化机制,包括防火墙保护和 VPN 加密。独立的自动化单元在生产环境中形成相对独立的区段。在骨干网络中,生产层的多台机器或系统可以集中汇聚,结构清晰,更加透明。这是有道理的,因为机器有时必须在单元之间快速交换数据。在骨干网络中,由于距离较远,光纤连接适用于向下聚合汇聚层。


再如,冗余互连的网络组件,SCALANCE XM-400,其传输速率高达 1 Gbps,适合处理大量数据。 XM-400 的优势在于其模块化设计 - 设备随着任务的添加而增加配置。



工业无线技术


工业无线通讯网络具有坚固性,灵活性和实现故障安全应用的可能,为了与无线网络配合,需要支持WLAN的传感器。而SCALANCE W系列的产品可以作为很好的产品来迎合这种工业需求。


根据工厂所具备的条件,支持WLAN的传感器可用于实现不同的收益。

例如,支持WLAN的传感器可以节省相对大的布线成本,特别是当工厂中的某些位置不存在通讯基础设施。另一个优势是从移动对象到云的数据传输,这种根本不可能布线的场合。例如IIOT中通过WLAN连接SIMOTICS IQ西门子驱动。


SIMOTICS IQ 是一款易于操作的传感单元,可捕获各种驱动器参数,而不会干扰驱动器本身,并通过 WLAN 将其传输到云端。作为接入点,可以使用 RUGGEDCOMRX1400,同时可以通过电信运营网络将收集的数据记录传输到云。


作为 IIoT 的第二项技术,RFID 读写器已在生产控制和物流应用中使用多年。在这里,所有相关对象都配备RFID标签,RFID 读写器可以通过无线电读取和写入。根据工艺的不同,RFID 应答器可以直接插入实际产品中,如电子铭牌,或固定在工业托架上以便于多次使用。


最后同样重要的是,实时定位系统(RTLS)也开始了它们进入工厂的胜利之旅。与 RFID 类似,所有相关物体都配有转发器,不同的是,它是有源器件。通过锚点,发送应答器可以位于三维中,如果需要,可以每隔一秒进行定位。位置数据从哪里传递到定位管理器,定位管理器又将数据分发到各种目标系统。同时,SIMATIC RTLS等实时定位系统还提供反馈通道,可以在集成在发送应答器中的电子墨水显示屏上显示与位置相关的信息。


一流的网络组建+定制的网络设计



一流的使用技术

仅靠一流的网络组件并不能构成一流的工业通信网络的,还需要根据特定要求定制的网络设计。

因此,西门子为工业通信的各个方面提供全面的服务: 从培训到咨询和设计,再到集成和实施实现。


【声明】内容源于网络
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Siemens工业通讯与识别
广纳精萃,博采众长;传播科技知识,服务内外客户。
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