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工業(yè)自動化項目逐步向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變
按照之前的理解,，數(shù)字化是傳統(tǒng)的工業(yè)自動化向著滿足快速、,、節(jié)能的生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)展的一個目標(biāo),。具體實現(xiàn)的方式是通過數(shù)字化的軟件，將原來自動化產(chǎn)線制造,、集成,、生產(chǎn)的實際過程變成虛擬的過程，通過虛擬調(diào)試,，使得未來的產(chǎn)線能夠以“虛擬現(xiàn)實”的方式呈現(xiàn)在人們面前,。這種方式甚至可以實現(xiàn)整條產(chǎn)線、整個工廠的生產(chǎn)過程的模擬,，大大節(jié)省了企業(yè)前期調(diào)試的成本,。同時，這種方式還能模擬生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種情況,，使人們在實際產(chǎn)線或者設(shè)備在真正的被制造之前,，就已經(jīng)對設(shè)備的各種動作有了全面的測試和了解。
但這種方式是否能夠真正滿足未來自動化生產(chǎn)的需要,？是否能真正帶來益處,？這是否是真正可以實現(xiàn)的目標(biāo)，這個目標(biāo)什么時候可以實現(xiàn),？
這里,，我介紹幾個小的應(yīng)用實例，供大家探討,。
虛擬調(diào)試
西門子為用戶設(shè)計制造一個設(shè)備Demo,，該設(shè)備Demo機(jī)械部分包括傳送帶、機(jī)械手臂（圖1）,。
圖1 設(shè)備Demo
在整個Demo設(shè)計的過程中,，采用了虛擬調(diào)試的方法。
首先,，除了機(jī)械部分的設(shè)計外,，設(shè)備動作設(shè)計采用了NX MCD軟件，對整個設(shè)備的動作和工藝進(jìn)行了模擬仿真,，發(fā)現(xiàn)其中的錯誤可以及時改正,。
接下來，對于控制器系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試,，均采用PLC SIM Advance軟件進(jìn)行模擬調(diào)試（圖2）,。
圖2 PLCSIM Advance 仿真程序
此時，可以通過軟件對PLC控制程序以及畫面進(jìn)行調(diào)試,。這里的仿真軟件可以代替真實的PLC硬件,，可以在沒有PLC硬件的情況下，隨時隨地的進(jìn)行程序的仿真調(diào)試,。
同時,，還可以將該PLC程序仿真與MCD仿真進(jìn)行連接，通過PLC程序來控制MCD中設(shè)備的動作（圖3）,。
圖3 PLC仿真程序與MCD仿真程序互連
通過這樣的關(guān)聯(lián),，幾乎可以對設(shè)備進(jìn)行實際的調(diào)試了，只不過整個過程都是在軟件環(huán)境下實現(xiàn)的,，但效果跟實際的設(shè)備幾乎*一樣,。
由于采用了虛擬調(diào)試的方法，在機(jī)械部件被設(shè)計出來之后,，在制造的過程中,，整個設(shè)備的控制程序就已經(jīng)可以進(jìn)行編制和調(diào)試了。而且,，無論是機(jī)械部分還是程序部分,，都大大減少了實際設(shè)備的錯誤率。根據(jù)我們同事的介紹,，他們整個項目的設(shè)計過程（包括機(jī)械硬件,、軟件程序）大概持續(xù)了半年，但在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備零部件組裝以及程序調(diào)試的時間總共花了2周左右,，這其中還包括了機(jī)器手臂的調(diào)試,。
數(shù)字化Pump App on MindSphere
現(xiàn)場正常工作的設(shè)備，可以通過特定數(shù)據(jù)的采集,，對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行評估,，對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行提前預(yù)判，從而避免事故的發(fā)生,，防止出現(xiàn)更嚴(yán)重的損壞或者損失,。
這里舉個對現(xiàn)場的Pump進(jìn)行預(yù)維護(hù)的一個應(yīng)用實例（圖4）。
圖4 Digital Pump App
通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集,，可以對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài),、效率等參數(shù)進(jìn)行詳盡的記錄和分析，而訪問這些數(shù)據(jù),，則是通過Web的方式即可（圖5）,。
圖5 現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析結(jié)果
考慮到設(shè)備可能位于不同地點，甚至遍布,，另外,，考慮到數(shù)據(jù)的存儲方便，這里將采集到的數(shù)據(jù)通過PLC上傳至西門子MindSphere云端,。
圖6 PLC數(shù)據(jù)上傳至云端
而近,，西門子已經(jīng)與阿里云達(dá)成協(xié)議,，未來將MindSphere部署于阿里云，為廣大國內(nèi)用戶提供基于云端的應(yīng)用服務(wù),。
通過這兩個小的應(yīng)用實例,，大家是否已經(jīng)感受到數(shù)字化的腳步在慢慢臨近，是否體會到工業(yè)自動化的數(shù)字化變革所帶來的變化,？而這些變化將會如何引導(dǎo)工業(yè)自動化發(fā)展的方向,，終如何實現(xiàn)智能化制造？可以談?wù)勀目捶ǎ?/p>