物聯(lián)網(wǎng)傳感器使工業(yè)4.0成為商業(yè)焦點(diǎn)
發(fā)布人：傳感器技術(shù)
時(shí)間：2022-11-17
來(lái)源：工程師
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圖1：工業(yè)4.0標(biāo)志著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新高度。
在紐約斯克內(nèi)克塔迪的通用電氣工廠可以看到工業(yè)4.0的實(shí)際體現(xiàn)。鈉鎳電池制造工廠已安裝了10,000多個(gè)傳感器，分布在180,000平方英尺的制造空間中。所有這些傳感器都通過(guò)高速以太網(wǎng)連接。
這使我們進(jìn)入了工業(yè)4.0設(shè)計(jì)的基本組成部分之一：相連的傳感器。
傳感器互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)4.0領(lǐng)域傳感器的新功能是本地化和通信的融合，以創(chuàng)建精確的室內(nèi)定位系統(tǒng)。這使工廠可以實(shí)時(shí)監(jiān)控工具并管理工人的使用情況，以提高裝配線的效率，安全性和質(zhì)量控制。
這些高精度和位置感知系統(tǒng)使用智能無(wú)線傳感器解決方案。以智能駕駛室為例，傳感器供應(yīng)商博世與CAB Concept Cluster(CCC)合作開發(fā)了智能駕駛室 。它在農(nóng)用車輛中集成了攝像頭和無(wú)人機(jī)，并將它們變成了現(xiàn)場(chǎng)連接的控制中心。
圖2：除了智能制造之外，“工業(yè)4.0”倡議正在擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，例如互聯(lián)農(nóng)業(yè)。圖片：CAB Concept Cluster)
該解決方案為農(nóng)民提供了由攝像機(jī)無(wú)人機(jī)拍攝并隨后在云中進(jìn)行處理的作物狀況的詳細(xì)圖片。攝像機(jī)無(wú)人機(jī)還可以執(zhí)行物體識(shí)別，以警告農(nóng)民有關(guān)鹿等活動(dòng)障礙的信息。此外，農(nóng)民可以執(zhí)行特定功能，例如根據(jù)天氣或土壤條件調(diào)整噴嘴設(shè)置。 博世還聲稱通過(guò)記錄氣缸的運(yùn)動(dòng)，夾具的周期時(shí)間以及制造過(guò)程中的溫度和壓力水平，提高了其在德國(guó)布萊卡赫工廠的ABS / ESP制動(dòng)系統(tǒng)制造的生產(chǎn)率。從RFID標(biāo)簽收集的數(shù)據(jù)將傳遞到海量數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)以數(shù)字方式繪制內(nèi)部貨物流圖。工業(yè)4.0芯片
圖3：Sitara AM6548多協(xié)議處理器的框圖，該處理器為工業(yè)連接標(biāo)準(zhǔn)(如TSN)提供千兆位吞吐量。 這款支持TSN的處理器集成了基于Arm Cortex-R5F的雙核微控制器(MCU)子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)可在可選的鎖步模式下運(yùn)行，并支持針對(duì)片上存儲(chǔ)器和外部雙數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤校正碼(ECC)保護(hù)。速率(DDR)內(nèi)存。這些功能使處理器能夠提高安全性，并降低可編程邏輯控制器(PLC)和多軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用程序的系統(tǒng)級(jí)復(fù)雜性。 工業(yè)4.0平臺(tái)對(duì)高性能PLC的要求越來(lái)越高，并輔以安全連接和人機(jī)界面(HMI)。PLC也必須縮小外形尺寸和過(guò)程價(jià)值鏈，同時(shí)增加I / O通道(模擬和數(shù)字)的數(shù)量。這些PLC將需要支持新的I / O協(xié)議，例如 IO-Link。 此外，功能強(qiáng)大的片上系統(tǒng)(SoC)解決方案的出現(xiàn)使數(shù)字孿生的創(chuàng)建成為可能，數(shù)字孿生將虛擬世界和物理世界配對(duì)，并創(chuàng)建了將工業(yè)制造的所有步驟映射并鏈接在一起的數(shù)據(jù)池。這些網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)創(chuàng)建了物理世界的虛擬副本，從而使監(jiān)視物理過(guò)程的成本更低，效率更高。 未來(lái)工廠
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