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工业5G应用场景(一):5G+现场总线全连接

作者:www.cechina.cn2023.07.21阅读 11111


  本文内容摘选自《西门子工业5G全连接工厂》白皮书,如果您想要了解更多工业5G内容,可在文后免费下载本白皮书。
  工业 5G 可为工业中各种不同的用例和应用提供无线连接。从长远来看,它实际上可能使得当今使用的许多不同通信技术进行融合控制工程网版权所有,从而大大减少相关工业连接解决方案的数量。工业 5G 是推动在工厂环境中大规模使用数字技术的推动力。
  作为新兴的通信技术,工业5G在哪些应用场景会率先落地呢?在《西门子工业5G全连接工厂》白皮书中,西门子提出了工业5G七大应用场景。今天,我们先来看看第一个应用场景:5G+现场总线全连接。
  5G+现场总线实现控制器到控制器通信
  当具有单独控制器的设备交互以执行共享任务时,需要控制器到控制器的通信。如果设备在单个环境中彼此靠近放置,则这种情况存在本地方面,例如,这些设备是大型机器的组件,或者是单个生产大楼内的多台机器。在这些情况下,因为所涉及的距离相对较短,通信多数基于二层通讯。

  对于大型产线或者移动型设备,在传统网线传输实现困难的情况下,可通过 5G 传达其位置或其他控制数据。由于移动设备控制器与其他设备交互www.cechina.cn,例如需要实时准确位置穿梭的机器人或机器,相应数据的传输失败或延迟可能导致机器操作停止,从而导致停机。5G 与现场总线的结合可以完美满足这类需求。
  西门子提供的工业 5G 解决方案,侧重于满足现场控制层和现场层设备之间实时通信的需求,实现基于工业 5G 专网的PROFINET & PROFIsafe 解决方案。在工业控制场景中,用户普遍会从工业实时通信的稳定性、工业安全通信的可靠性、生产设备的信息安全性、现场设备的抗干扰能力、生产设备维护和诊断的便捷性、系统持续运行的持久性等维度对基于 5G的通信方案提出要求和期望。因此,西门子充分考虑工业用户的需求,提供满足工业实际生产要求的工业 5G 通信解决方案。
  5G+现场总线应用场景
  1 西门子工业 5G 在汽车总装 EMS 吊具系统的应用
  电动单轨输送系统(EMS)在汽车制造行业的总装车间内广泛部署。它协同工艺 AGV & Skillet 滑板线工艺模块,实现了车身、底盘和重要零部件的运输和工艺装配,是柔性化产线和智能制造工厂的重要组成部分。针对 EMS 的应用场景,西门子汽车行业根据生产工艺的需求,开发了用于实现制造环节输送及装配应用的 EMS 整体解决方案。
  相比于普通的工艺设备,EMS系统的运行环境和通信要求显得更为苛刻,任何网络的波动均可能导致主控制器与小车端的通信失效,影响生产效率。因此,这对该系统通讯方式的选择提出了更高的要求。

  在本次项目改造中,通过在 EMS 小车上部署工业 5G 终端 SCALANCE MUM856-1,实现了小车和地面主控制器之间的 PROFINET 实时通信和 PROFIsafe 安全通信。该项目的成功验证了:西门子工业 5G 解决方案是可以作为西门子 EMS 整体解决方案的重要组成部分,满足系统通信要求的。
  此外,在 EMS 方案中,传统的通讯方式大部分均采用滑触线通信或者波导通信www.cechina.cn,而使用工业 5G,终端的安装则更为简单灵活,完全摈弃了传统数据传输媒介的束缚,不用再考虑敷设波导管或者通讯滑触轨道等,极大程度上节省了人工和硬件成本,降低了维护难度,同时也简化了设备空间布局。
  2 西门子工业 5G 在物流行业的应用
  物流公司通过西门子工业 5G 实现堆垛机远程控制。物流客户建设工业 5G 创新工厂,打造诸多应用场景,AGV,堆垛机,实时控制应用CONTROL ENGINEERING China版权所有,工业骨干网通过工业 5G 实现。
  通过工业 5G 低时延特性,可传输实时协议如 PROFINET,为更多的应用通过工业 5G 实现可能,减少整体建设成本,成本优化 20%。集成工业防火墙,可设置访问策略,隔绝来自公网的非法访问,保护设备网络安全。

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  《西门子工业5G全连接工厂》白皮书
  《西门子发布工业5G全连接工厂》现已经对外提供免费下载,如果您对这份白皮书,请扫描下面的二维码注册下载。


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