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ADI于常涛:实现更快、更智能、更安全的工业自动化方案

2019-04-17 10:25
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我个人理解是这样:第一它是非常灵活的方案,在传统应用过程当中,大家做过现场工程的,我们在现场各个传感器,比如有十个传感器,需要接入之后,在电器柜这一侧有10%的余热,比如十个通道的输入,工程完成之后可能要额外多留两个通道,以防客户新的需求增加或者损坏做备份使用。并且有些现场对信号类型需求也是不一样,所以我们看到这种应用场景,特别是在一些工厂的过程控制应用当中,有些客户就把这个产品应用起来,叫做小型化的PLC的控制柜,而不是说传统的所有的现场全部连到一个房间来,有很长的线缆。还有些安规的要求,这样的应用场景,借助这个产品的灵活性,就可以给终端客户在工厂实施过程当中,完全依靠工人先把传感器不需要给工人做充分的培训,跟他讲这是数字型的,这是模拟型的,必须清晰地标注出来,负责把信号的正负连接对,以这个方案为基础的产品当中去之后,完全根据现场的实施结构,通过软件的方式把系统完整地运行起来,大家可以想象,这能多大程度节省我们现场工程安装的难度和成本?!

第二点,工业4.0或智能制造重点强调的是网络化,这也是我们看到的,在传统的应用当中是现场走线,会越来越多把工业以太网运用起来,这种技术再配合现在的工业以太网,大家可以想象一个网络,所有的现场传感器全部集中地汇集到以这个产品为基础的所谓小型化的控制之后,所有数据进行汇集,然后这些大量的数据就可以走所谓现在的工业以太网的网络,整个现场能节省线缆的布置,无疑是性价比最高的方案,也是我们今年隆重推出的方案。事实上已经得到了一些传播,国内已经有一些客户开始以这个产品为基础,做一些产品设计了,看重的就是产品的灵活性和可配置性。具体指标来看,性能也是非常高的,满足了所有行业应用的需求,这是一颗明星产品,重点体现出灵活性、软件可配置的概念,灵活性也是工业4.0一直在强调的理念和工业4.0一直想达到的目的。

另外第三个部分,有了控制系统之后,又讲了驱动部分,这些设备总要管理起来,就是所谓的网络,在工厂当中毫无疑问大家都认同,一定是有线的网络为主,有线的网络除了传统的基于RS-485/RS-422的现场走线之外,更多的是工业以太网,ADI这边也是做了很大的投入,基于我们对之前一家公司的收购为基础,我们做了后续产品的开发。针对工业以太网的部分,ADI的核心优势也是体现在了集成度和灵活性这一块。ADI这个产品可以用单一一颗芯片支持现在所见到的一些主流的工业以太网的协议,可以有个单一的硬件平台,通过调用或者编写部分的软件方式,就可直接实施不同的工业以太网的协议。不仅如此,工业以太网已经在存在若干年了,并不是新兴事物。作为下一代的延续,大家重点谈时间敏感网络,因为工业以太网在传统而言,都是各大厂商主导推出的,比如西门子通过PI、ETG等等,这里带来一个问题:各厂商之间完全不兼容。第二个问题:现行的工业以太网都是运行在一百兆的通讯速率之下,但事实上工厂中有一些对实时性要求不高的,数据量很大的数据源,比如摄像头、机器视觉、工业相机这些应用场景,在两个比较大的因素驱动之下,大家谈得最广的是TSN网络,它既兼顾了一些实时性数据的传输,同时保留了带宽,它在数据链这一块提倡数据兼容,不存在垄断的门槛。基于这个趋势,我们花了很多时间做这个事情,一方面现有产品是支持大家普及率越来越高的现行工业以太网,同时在今年底也会推出下一代的基于千兆的TSN技术。

从技术储备角度来看,右上角有很多TSN,这方面ADI做了很好的储备,并且这些标准跟我们现行工业以太网的协议用的都是同一个硬件平台,所以再次验证了所谓的集成度和灵活性的想法和观点。

这张PPT体现了ADI本地化和就近化的特点,中国的客户有独特的需求。如果回到我们工业以太网相关的话题,有一个很突出、很有意思的点:EtherCAT在中国是应用最广的协议栈,并且在世界上也是最集中的区域。针对本地客户一些不同的需求和不同的特点,ADI在上海、北京有一个接近50人的系统团队,这个系统团队全部来自各公司比较资深的研发人员,针对本地客户的需求做系统性的开发。右下角的板子就是集中的体现,叫做EtherCAT评估板,我们不光提供了功率等,同时做了工业一致性的测试,还有软件测试的支持。这一点ADI可以成为大家的技术合作伙伴,因为针对某些大家感兴趣的话题,ADI已经提供了一些被世界验证过的,并且接近产品化的,大家想象一下,以EtherCAT为例,大家很简单就可以拿过来。

机器健康监测是很有意思的话题,特别从去年到今年,是非常火热的一个点,同时机器健康监测也是工业物联网一个很好的落地的实践,机器健康监测也被越来越多的客户所接受。原因很简单,比如像风电、火电、核电一些化工厂的应用场景,有一些国家硬性规定的安全方面的考虑,也包括风机、风能,过往很多靠人工的方式,现在越来越多的客户评估后发现构建一套自动化系统非常划算,一方面可以拿到高效的数据,同时可以节省人力成本,使设备安全更有保证。而且这样的技术让我们有很好的方式搜集到工业现场各种设备大量现场的原始数据,把这些数据放到云端做系统处理。这个架构是不是很典型的智能+、工业互联网的典型应用?在这个应用中,ADI最突出的产品,包括有差异化带来与众不同的,就是基于加速度计的产品,因为在机器健康相关的各种各样的检测参数当中,温度是比较关键的参数,同时震动也是比较关键的参数,大家知道机器的损坏会带来震动情况的反馈。同时再配合后端的信号处理,一些跟边缘计算的理念相结合的,以自己低功耗为基础的,注入频率数据的分析,一些时间预算的经验学习,一些算法的工作。

不仅如此,ADI把一些有特色的产品和我们的方案整合在一起,提供了一个完整的方案,或者叫完整的DEMO系统,就是左上角演示的,白颜色的叫震动检测节点,基于无线传输方案检测震动,我们还做了天线,有电机驱动,同时在PC端还做了GOI,可以看到一些数据,所以它是非常完善的。如果有工程师想做机器检测的话,基于这个系统,就可以很迅速地在第一时间拿到你需要的第一手的数据,把整个工作的重心集中在更有附加值、更有意义的、基于云端的算法上面。

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