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工业互联网大会 | CC-Link IE TSN实现"Connected Industries”互联工业世界

 

       8月29日下午,2020工业互联网大会“工业互联网最佳实践”主论坛在线上举办,三菱电机株式会社执行董事、三菱电机(中国)有限公司董事长兼总经理、CLPA China最高战略顾问富泽克行受邀出席,以《CC-Link IE TSN实现"Connected Industries”互联工业世界》为主题,就制造产业智能化核心工业网络技术——CC-Link IE TSN的技术成果和未来动向进行了分享。

 

 现场分享视频(时长16分钟)

 

       CC-Link IE TSN如何逐步实现互联制造业?

 

       富泽克行介绍,CC-Link IE TSN理念的重点是实现「FA与IT的融合」以及「高速・高精度的控制」。而FA与IT的融合,最大的特点是为生产现场使用的多种不同协议的网络在同一链路上共存提供可能性。通过采用高效的协议,实现超越原有网络CC-Link IE的「高速・高精度的控制」。CC-Link IE TSN通过这些技术,使生产现场FA和管理部门IT实现了无缝连接,无须顾忌不同层次的差异,扩大了更多种应用场景的可能性。

 

       那么,CC-Link IE TSN如何逐步实现互联制造业?富泽克行提出五大点。第一点,采用TSN技术获取正确的时间戳信息、进行高精度的分析。第二点,实现FA(OT)和IT的融合同时,保证FA的实时性控制、和与IT的无缝通信。第三点,实现高精度的运动控制。第四点,积极扩展无线和5G的配合使用。第五点,「OT与IT的融合」与安全的对策,这两点如车轮,必须同时推进。着实构建能放心使用的安全环境、并扩充对应安全的设备及服务。

 

        为了能真实感受到CC-Link IE TSN的特点,富泽克行邀请大家务必参观2020刚升级至CC-Link IE TSN网络的ITEI(机械工业仪器仪表综合技术经济研究所)智能制造示范线,实地感受高精度的数据收集以及使用同一个网络构建起跨IT和OT的系统。同时也能看到,因为在同一链路中可以设定数个不同的通信周期,所以如伺服、机器人等快速周期的设备与如各种传感器、人机界面等低速周期的设备组合在一起,实现高效通信,由此缩短节拍时间。

 

       任何技术一定要落地才能体现其价值。富泽克行为大家分享了CC-Link IE TSN两个具体的应用场景

 

       在半导体制造装备应用中,菜单数据、追溯数据等大容量信息在高速通信的同时,完全不会影响生产设备的控制信息通信。半导体装备中主流的主控制器IPC,无需更改既有的硬件,通过软件安装即可具备CC-Link IE TSN的主站功能。这样就可以重复利用现有的设计资源,大幅度缩减设计工时;

 

       在汽车涂装工序中,上位的控制器可高速采集并分析涂装品质数据、涂装机器人设备监视数据等大容量信息。多方面的菜单数据也能实时地被传输到设备侧,由此可自如对应变种变量的生产方式。在同一链路上兼容普通I/O通信和安全通信,实现降低布线成本、零布线失误。另外,使用环形拓扑连接,回环功能能确保在设备故障时不停机,由此大幅度缩短停机时间。

 

       CC-Link IE TSN对应产品陆续问世,推进互联工业世界的实现

 

       自CC-Link IE TSN规范发布一年半时间以来,截至2020年7月已有100多种对应产品在开发、市场销售中,多家合作伙伴陆续加入此赛道。

 

       三菱电机已经开发了可编程控制器、伺服放大器、机器人、人机界面、变频器、CNC等120多种自动化产品,并逐次上市销售。

 

       Softservo株式会社的「WMX3」软运动控制主站产品,搭载了CC-Link IE TSN主站功能具备了多种控制功能,对应高精度且复杂的多轴控制需求,实现最多128轴伺服系统和6万点以上I/O的完全同步・高速控制。

 

        MOXA在2020年7月底发也发布了对应CC-Link IE TSN的TSN交换机产品。

 

        5G在CC-Link IE TSN中如何适用?

 

        对于工业互联网未来的趋势,富泽克行认为,无线・5G的积极配合运用和融合是方向。5G拥有高速大容量、低延迟・高可靠性、多台设备同时连接的三大特点,其与IT、OT的融合可以实现高速・高精度的控制,可实现智能无线工厂。

 

        那么,5G在CC-Link IE TSN中如何适用?

 

        富泽克行认为,通过5G实现控制通信的无线化以及非接触性供电,这样就能实现工厂布局自由化。使用无线LAN适配器能削减布线工时,工厂内部实现瘦身!并且带来生产效率的提高。其次是数字孪生的使用。通过5G实现超高速・超低延迟的数据通信的应用,可以在电脑中实时地执行高精度的信息再现。基于大数据的模拟结果也迅速地反馈到生产现场。再加上充分利用CC-Link IE TSN的高速、大容量通信,结合本地5G的应用,则进一步推进智能制造的进步。

 

       富泽克行透露,关于5G的国际标准化工作CC-Link协会也在逐步开展中。

 

       网络和安全同时并进,构建放心使用CC-Link IE TSN Safety 

 

       OT层网络完善后与IT层网络相连,安全上的风险则急速扑面而来。IT系统中有来自互联网的恶意软件(风险1),OT系统中有因DoS攻击而造成的网络负载过剩(风险4)等等,都必须采取相应对策。

 

        如何采取安全对策?富泽克行认为,在IT系统,研讨使用标准以太网的安全技术。在OT系统,研讨CC-Link IE TSN具备安全技术、以及采用交换机的安全技术。对应这些安全风险,CC-Link协会推进以下三方面工作,并制定安全指引。第一,构建可以放心使用CC-Link IE TSN的安全环境。第二,提供为了安全使用CC-Link IE TSN所需的信息。第三,扩充对应安全机制的产品和服务。通过这些工作,安全就能得到完全的保障。

 

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