4. OPC UA-工业4.0技术路线图(培训课件)VIP免费

OPCUA-工业4.0技术路线图工业4.0工业4.0简介工业4.0已成为近两年科技领域及财经领域的热门词汇，它是德国人根据自身的工业基础、生产经验以及已有的科技手段所总结出的一套最佳实践(Best-Practice)理论体系。工业4.0概念源于德国联邦教育部与联邦经济技术部的一份报告，该报告中提出了一种崭新的“智能制造”模式，从而更加有效的整合生产过程中的资源，并更加快速的适应来自市场的生产需求。如何打造智能工厂通过信息化技术与自动化技术的结合，构建深度整合的数字化工厂；将条码、射频、二维码等标示技术应用于仓储管理、智能配料，生产追溯等环节，形成智能化的物流与生产周期管理体系；通过设备间的互联，提高设备间的相互协作能力，从而使生产流程更加灵活；利用机器视觉，人工智能等技术，使机器人与设备具备更加智能化的功能；通过对能源与物料消耗情况的监测与分析，得出节能降耗方案，打造绿色工厂。新一代信息技术是工业4.0的契机网络：工业以太网确保了设备与设备，设备与系统，系统与系统之间的互联互通；硬件：硬件架构的体系化与标准化对类Linux的操作系统形成有力的支撑，使智能硬件的开发环境与运行环境更接近于PC，从而方便实现复杂的数据处理与网络通讯功能；同时硬件性能的提升也使图像识别这种复杂算法变为可能；软件:软件工程的体系化，软件人才的充裕，以及底层开发模块的开源与共享大大降低了工业软件的开发周期与成本，同时丰富了工业软件的功能。工业4.0体系的复杂性众多专业领域：机械，电子，自动化，IT，工程管理；多样性应用技术：信息技术，感知技术，控制器，人工智能，仓储物流。工业4.0概念体系物理信息系统（Cyber-PhysicSystem）工业物联网（IndustryInternetOfThings）互联网服务（InternetOfService）物理信息系统（CPS）CPS概述物理信息系统Cyber-PhysicalSystem(CPS)由一系列具备CPS特性的智能设备组成，它们通过工业以太网实现互联互通，相互协同，构成智能化的生产模式；在具体的应用中，CPS节点对应的是生产体系中的各类设备，如PLC、机械手、RFID读写器、传感器与摄像头等；CPS系统设备通常具备与其他设备进行横向协同的能力，同时能够与工厂信息系统进行无缝整合。CPS应用场景CPS二元属性与两项原则二元属性：物理属性：具备与物理世界对接的能力，如传感，感知与控制等；信息属性：涵盖一系列信息化手段，如数据管理，逻辑处理及网络通讯等；两项原则：去中心化原则：原则要求CPS中的每个节点作为独立的运行个体，独立的管理自身的数据、计算逻辑与网络通讯，而无需依赖于第三方系统；可交互性原则：原则要求CPS节点必须以标准化及网络化的方式，实时、可靠、安全的与其他设备或系统进行通讯。不符合两项原则的设备工业物联网系统（IIOT）工业物联网概述CPS系统主要负责工业现场层面的具体任务，因此它无法满足企业管理层面的需求。在此背景下，工业4.0在CPS体系之上引入了物联网平台系统作为CPS系统的有效补充。物联网平台系统在国内又称为两化融合系统，它是以监控、管理及业务为导向的信息化系统。工业物联网应用场景工业物联网特性集中监控：与生产中各环节（生产，库存，能耗等）底层设备进行通讯，并将它们的数据进行集中管理、实时监控和统一分析；信息化及SOA：将晦涩的感知信号变为简单易懂的数据；将具体的控制指令转化为直观的操作方法；将零散的过程化数据汇总为有价值的业务信息；大数据：作为工业大数据中的数据仓库层，负责将监控信息，生产追溯信息与业务信息进行存档与汇总，并对外提供历史查询服务及简单的数据分析服务。标准而系统化的服务：实时数据服务，历史查询与分析服务，事件与报警服务，事务与操作服务，会话与审计等；高度定制：能够根据应用场景的不同，灵活的定制信息模型与业务模型。未来的智能工厂CPS系统RFID+PLC，条码+PLC组合将使工厂的定制化生产成为可能；条码+智能搬运车，智能货架+智能传送的组合将明显提高工厂物流的效率；RFIDReader+信息系统将增强生产各环节的可追溯能力。物联网平台SCADA系统的功能将向上延伸（更...