【中國傳動網 人物專訪】 工業(yè)4.0時代漸行漸近,傳統(tǒng)生產制造方式正發(fā)生著顛覆性的革新。在PLC領域也是一樣,這類原先只具有控制功能的產品,如今也要求能夠實現信息化功能,這使得各種新型產品應運而生。近期,本刊采訪到日立產機系統(tǒng)(中國)有限公司董事總經理兼營業(yè)本部總經理三好和司先生,請他詳細介紹了目前日立IoT(物聯網)控制器的開發(fā)思路,以及日立面向未來物聯網世界的整體企業(yè)布局。
圖1日立產機系統(tǒng)(中國)有限公司董事總經理兼營業(yè)本部總經理三好和司
日立IoT(物聯網)控制器:具有豐富運動控制功能和信息處理功能
談到當前工控行業(yè)的發(fā)展現況,三好和司先生表示:“隨著工業(yè)4.0時代的到來,全球制造業(yè)正迅速朝著物聯網(IoT)生產和服務的方向發(fā)展,在這一趨勢下,對于承擔各種機器設備控制任務的PLC提出了更高的要求。如今的PLC已不再僅僅只是傳統(tǒng)意義上的一類控制器,用戶市場還期望它能夠具備信息處理的功能。為此,日立適應時代發(fā)展的需要開發(fā)出了新一代控制器,我們把新一代產品定義為——日立IoT(物聯網)控制器?!?/span>
為了實現更強大的信息處理功能,日立IoT(物聯網)控制器在底層芯片、系統(tǒng)架構等技術開發(fā)方面都做了認真、細致的部署與規(guī)劃。例如,要完成物聯網體系內任務繁重的信息處理工作,就必須要有運算能力超強的底層芯片來做支撐。為此,日立利用電腦CPU的高運算能力,使得傳統(tǒng)PLC較難實現的信息通信功能得以暢順的完成,而這類基于PC-base的IoT控制器也將成為工控行業(yè)內的一個重要發(fā)展方向。
圖2日立集團致力于打造的SmartFactory的LumadaIoT解決方案
“日立IoT(物聯網)控制器具有豐富的運動控制功能,同時也強調信息處理的功能。日立IoT(物聯網)控制器通過PLCopen豐富的運動控制功能塊,廣泛應對從單軸PtoP位置控制到采用電子凸輪的多軸同步控制,對位置、速度、加速度、加加速度以圖形編輯器可進行自由編輯。還具備仿真功能,不需要連接控制器,也能在電腦上模擬進行動作確認。還可以完成3D圖形化顯示、表形式坐標輸入和CNCG代碼方式的軌跡控制編程,一臺日立IoT(物聯網)控制器可以實現IO控制到機器人控制。并提供圖形化用戶界面、程序的編譯/加載、文件管理、信息處理、網絡通信等功能,完全能夠滿足工業(yè)物聯網的應用需求?!比煤退鞠壬f道。
與此同時,針對IoT互聯互通的特點,在數據連接性能方面,日立IoT(物聯網)控制器采用開放式系統(tǒng)架構,基于國際標準IEC61131-3規(guī)格的編程語言,便于全球范圍內編程技術人員的開發(fā);并選用開放式EtherCAT工業(yè)以太網總線,最大可支持255個從站,以符合工業(yè)物聯網范圍更廣、實時性(通信周期最快可達125μs)和可靠性更高的設備互聯和信息處理需求。為了更好地支持與上位信息系統(tǒng)的連接,日立IoT(物聯網)控制器采用工業(yè)4.0推薦,高安全性能的標準通信協(xié)議OPCUA,具備OPCUA服務器功能,能夠與SCADA、MES、ERP和Cloud等實現直接通信,令到數據采集、信息模型化以及工廠底層與企業(yè)管理層面之間的通信更加安全、可靠。
日立IoT(物聯網)控制器:面向物聯網應用
“在IoT控制器方面,日立擁有完整的產品線,其中包括基于PLC-base的HX系列,以及基于PC-base的HF-W/IoT系列,”三好和司先生表示道,“我們在產品開發(fā)上的一個重點是——對應IoT工業(yè)物聯網的發(fā)展,將自動機械、生產設備的核心控制與通信一體化,這也是與日立產機的母公司——日立制作所(HITACHI)近年來的總體發(fā)展規(guī)劃息息相關?!?/span>
圖3對應工業(yè)領域IoT化潮流的新一代工業(yè)控制器——日立IoT控制器
最近幾年,日立將重心放在了更具時代創(chuàng)新意義的IoT領域,在物聯網建設上投入了巨大的資源和精力。在日立致力打造的工業(yè)物聯網體系中,大致上由三層構成(圖如2所示):第一層是基礎數據層,包括機械數據、人的數據和商業(yè)數據等,日立產機的IoT控制器位就處于這一層,借助標配的工業(yè)4.0推薦標準通信協(xié)議OPCUA,將現場采集的海量數據傳輸至上層,再經過分析、處理,形成有價值的信息內容,無縫上傳到云端。第二層則是日立制作所專門針對物聯網應用而開發(fā)的LUMADA核心平臺,其整合了邊緣解析、數據運算、解析與模擬、監(jiān)視與安全等多種日立各產品線中備受好評的多種操作與資訊處理技術,采用開放式、自適型架構,簡化了IoT解決方案的建置與定制化工作,是功能完善的企業(yè)級IoT核心平臺。第三層即整合日立各種OT與IT技術,最終形成實現智能工廠(SmartFactory)建設目標的IoT完整解決方案。
三好和司先生進一步介紹說:“日立IoT(物聯網)控制器位于基礎設備層,其主要任務之一是控制執(zhí)行設備;其次,它的另一個工作內容是收集生產現場的各種數據,并且實時上傳至LUMADA核心平臺和云端,確保這些經過加工的、具有應用價值的數據信息能夠在整個生產過程中被充分利用,以實現更高的生產效率、品質保障、能源利用率以及生產的事先預防作用,因此,在整個日立IoT系統(tǒng)架構中,日立IoT(物聯網)控制器起到非常重要的作用。”
此外,日立IoT(物聯網)控制器還具有Web瀏覽器上的監(jiān)視,遠程操作功能,無需準備專用的HMI,只要通過手機、Pad或電腦Web瀏覽器就可以訪問到控制器的Web服務器,從而實現對現場生產設備進行狀態(tài)監(jiān)視,并且可以實現設備的遠程維護、診斷和控制,真正達到了網絡化生產管理的目的,同時也減輕了現場工作人員的負擔。
2018——日立IoT(物聯網)控制器“中國元年”
據介紹,目前日立IoT(物聯網)控制器適用于鋰電池生產、激光切割、光纖、3C電子、包裝、印刷等細分行業(yè)市場,在產品品質和使用性價比上優(yōu)勢比較明顯。尤其是以基于PC-base的HF-W/IoT系列為例,該系列產品一臺支持運動控制的IPC主機最多可控制255軸,軸數越多(如32軸以上),性價比優(yōu)勢越明顯。
在日立產機內部,將今年視為日立IoT(物聯網)控制器在中國市場上的開發(fā)“元年”,在產品推廣和市場開拓上均加大了力度。在這一過程中,三好和司先生認為,日立IoT(物聯網)控制器技術服務體系的建設是一個重點,其中包括:定期對日立產機內部的技術團隊、外部的代理商和設備開發(fā)商等進行技術培訓,提高工程師的技術應用水平;同時加強日立與渠道商之間的合作,共同把技術服務工作落到實處。特別是在前期的項目服務部分,日立產機會深入生產現場,結合用戶的生產工藝Know-how技術,不斷優(yōu)化運動控制算法,提供真正滿足控制精度和生產效率要求的運動控制解決方案。
現階段,日立集團在中國積極推廣LumadaIoT的總體解決方案,在中國也積累了一些案例,我們今后會更加積極加強與中國企業(yè)IoT領域的合作,針對不同客戶需求,提供更多定制化和客戶協(xié)創(chuàng)服務。日立產機作為一家集研發(fā)、生產和銷售于一體、產品線涵蓋主要FA系列(IoT控制器、伺服、變頻器等)的品牌廠商,日立將以積極開放的心態(tài),誠邀廣大中國工業(yè)領域的代理經銷商、系統(tǒng)集成商、伺服廠商、設備制造商等攜手推動中國IoT工業(yè)物聯網應用向前發(fā)展,實現合作“共贏”。
“中國IoT的發(fā)展速度一日千里,”三好和司先生說,“憑借日立在工業(yè)裝備、信息通訊等行業(yè)多年來的開發(fā)積累,我們將在未來時間內推出更多適合中國IoT市場應用需求、高品質、高可靠度的產品和技術,立足中國市場,全力服務中國用戶!”