德國倍福自動(dòng)化有限公司風(fēng)電技術(shù)部經(jīng)理王寧強(qiáng)在嘉賓演講環(huán)節(jié)發(fā)表了題為《倍福自動(dòng)化新技術(shù)—AT與IT的融合》的演講：

 

　　今天我演講的內(nèi)容包括三個(gè)部分：

 

　　一、為什么需要AT和IT融合？

 

　　二、AT和IT融合的技術(shù)基礎(chǔ)。

 

　　三、倍福公司我們是如何把我們的自動(dòng)化產(chǎn)品和IT技術(shù)更深入的融合在一起的。

 

　　首先看一下自動(dòng)化的發(fā)展，經(jīng)過了四個(gè)階段，我們目前處在第三個(gè)階段，現(xiàn)在工業(yè)4.0概念大家都已經(jīng)比較熟知了，市場上我們可以看到很多的著作，很多的書可以來介紹工業(yè)4.0的技術(shù)，這個(gè)地區(qū)我們提到的就是說在工業(yè)4.0這個(gè)時(shí)代我們有一些要求，比如學(xué)校要求高度信息化、高度網(wǎng)絡(luò)化，這些就是對(duì)AI和IT的融合提出了一個(gè)要求。AT指得是自動(dòng)化技術(shù)，IT或者我們叫IT信息通信技術(shù)，現(xiàn)在可能工業(yè)4.0這個(gè)概念提出以后OT和AT的概念提的比較多，OT是運(yùn)營的技術(shù)。跨大家都知道在工業(yè)4.0里面其實(shí)有兩個(gè)核心價(jià)值，一是智能制造，在智能制造里面  對(duì)我們的制造系統(tǒng)提出了一些新的要求，比如說高品質(zhì)需要系統(tǒng)有更高的精度，高速度需要你有更高的效率，高級(jí)深度就是在一套系統(tǒng)里面可以完成更多的功能。模塊化實(shí)現(xiàn)你的柔性生產(chǎn)，包括軟件化、開放性、互聯(lián)網(wǎng)。

 

　　第二個(gè)核心特點(diǎn)就是智能工廠，在智能工廠里面我們可以看到它有模塊化的機(jī)器，標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)，還有整個(gè)系統(tǒng)需要有一個(gè)很好的數(shù)據(jù)共享，包括具備全生命周期的設(shè)計(jì)，另外包括設(shè)計(jì)分析。這里面我標(biāo)紅的特征也是在IT領(lǐng)域里面已經(jīng)是非常成熟和規(guī)范的了，在自動(dòng)化領(lǐng)域還是有一定的欠缺。

 

　　從數(shù)字化轉(zhuǎn)移這個(gè)角度，上一周我們看到一個(gè)新聞金風(fēng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)移獲得了哈佛商業(yè)評(píng)論的Top50榜單，這里面實(shí)際上我看了一下，最主要的內(nèi)容就是數(shù)字化風(fēng)電場融入了功力預(yù)測，智能故障診斷，健康狀態(tài)預(yù)警，分歧優(yōu)化等一體化的IT工具。下午第一位演講者也給我們介紹了云技術(shù)在風(fēng)電運(yùn)維或者風(fēng)電功力預(yù)測里面的應(yīng)用，從這幾個(gè)方面我們可以看到，技術(shù)的要求，技術(shù)的發(fā)展需要我們把IT和AT技術(shù)融合在一塊。

 

　　它能不能融合，它的技術(shù)基礎(chǔ)是什么？我從幾個(gè)比較具體的方面來給大家闡述一下。

 

　　首先要提到AT肯定首先要講到計(jì)算機(jī)控制，來看一下計(jì)算機(jī)控制的歷史，計(jì)算機(jī)從最初的一個(gè)計(jì)算機(jī)多個(gè)用戶，也就是說最早的計(jì)算機(jī)的模式實(shí)際上是這樣的，它的體積非常大。第二個(gè)階段就是個(gè)人計(jì)算機(jī)，個(gè)人計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后才有PC的概念，計(jì)算機(jī)體積變好。再往后面發(fā)展就是一個(gè)人占用多個(gè)計(jì)算機(jī)，是結(jié)構(gòu)意義上的計(jì)算機(jī)，包括手機(jī)，包括Pad，包括一些智能設(shè)備，這其實(shí)都是一個(gè)計(jì)算機(jī)，這是計(jì)算機(jī)的發(fā)展技術(shù)。

 

　　計(jì)算機(jī)的發(fā)展技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也慢慢的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，就出現(xiàn)了PC控制技術(shù)，我們看一下時(shí)間的發(fā)展軸，PC的控制技術(shù)實(shí)際上就是和稍微滯后一點(diǎn)的PC機(jī)的發(fā)展，PC機(jī)發(fā)展成熟之后就引入了PC機(jī)的控制，可以看到它代替運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)界面，實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的集成。當(dāng)前最新的技術(shù)我們可以看到，已經(jīng)是有PC控制性能已經(jīng)非常強(qiáng)大了，它可以采用英特爾的多核CPU，這個(gè)地方我們可以看到每一個(gè)控制技術(shù)12個(gè)核，就是可以是現(xiàn)在一個(gè)PC機(jī)里面可以實(shí)現(xiàn)24個(gè)核這么多核可以運(yùn)用一些高級(jí)的控制場景，比如說倍福的XPS系統(tǒng)可以在PC機(jī)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，可以有一臺(tái)PC機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

 

　　下面是工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)，以太網(wǎng)的技術(shù)事實(shí)上很早就有了，可能是隨著PC機(jī)技術(shù)的比較，以太網(wǎng)從70年代就開始，它的速度也是從原來的十兆、百兆、千兆，甚至10G、百G這個(gè)技術(shù)。過去我們通訊方式主要是組建，把以太網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到工業(yè)領(lǐng)域，慢慢的以太網(wǎng)技術(shù)被代替掉了。

 

　　前面講的這個(gè)就是說工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)還是獨(dú)立的，分開的網(wǎng)絡(luò)，只是說我們的童話領(lǐng)域借用了以太網(wǎng)的技術(shù)，但是隨著TSN技術(shù)的提出，實(shí)際上我們工業(yè)以太網(wǎng)和普通的以太網(wǎng)或商業(yè)以太網(wǎng)可以融合在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里面來。

 

　　另外一個(gè)就是說OPC-UA，這實(shí)際上是在工業(yè)4.0這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面唯一指定的一種通訊標(biāo)準(zhǔn)。它相對(duì)于過去的OPC，定義來說它有很多優(yōu)勢，首先它是獨(dú)立操作系統(tǒng)的，第二種就是它的安全性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于過去，低于通訊。還有一個(gè)突出特點(diǎn)就是它對(duì)于PLC進(jìn)行影射，就是我們通過PLC Open這種框架可以把這些變量等等直接印設(shè)到這個(gè)上面去。這就是標(biāo)準(zhǔn)化。

 

　　另外還要講的是IEC61131-3語言，以前每個(gè)廠家自己有自己一套語言，互相不兼容。隨著IEC61131-3這個(gè)語言標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在很多廠家都會(huì)支持這個(gè)61131-3標(biāo)準(zhǔn)語言，也就是說我們軟件開發(fā)慢慢的也向最新的版本發(fā)展。從這上面我們可以實(shí)現(xiàn)軟件的模塊化、可擴(kuò)展、代碼重用，大家可以看像這些特征都是智能制造、智能工廠里面要求的一些特征。

 

　　還有一個(gè)就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展這塊我主要是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要是講IOT，實(shí)際上是IIOT，這里面其實(shí)有一句話可以說是比較關(guān)鍵的，就是說我們過去的設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的通訊是緊密連接的，就是緊耦合的，如果采用IOT這種方式可以實(shí)現(xiàn)你設(shè)備，就是設(shè)備、信息與設(shè)備本身或者設(shè)備程序之間的解耦，用這個(gè)接口我們可以很方便的拿到設(shè)備里面的數(shù)據(jù)，而不需要通過原有的控制程序或者原有的應(yīng)用軟件，這對(duì)我們將來對(duì)數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)的分析是一個(gè)非常好的條件和基礎(chǔ)。

 

　　另外一個(gè)就是比較新的，就是目前5G在工業(yè)行業(yè)里面的應(yīng)用，目前5G離大家越來越近，最早可能在今年就有一些商業(yè)化的運(yùn)用。5G跟4G比，除了速度比較快，帶寬比較大，之后還有一些其他的特點(diǎn)，比如它是高可靠低延時(shí)的，另外包括它可以支持大數(shù)量設(shè)備的同時(shí)通訊，這是5G的一些特點(diǎn)，這些特點(diǎn)都可以允許它實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域一些閉環(huán)的實(shí)時(shí)控制。當(dāng)然今天我看通訊錄里面也有華為的人來參與我們的會(huì)議，當(dāng)然他們對(duì)這行也是比較關(guān)心的。

 

　　上面講了這么多都是當(dāng)前的一些情況，后面我講一下倍福從我們角度怎么來實(shí)現(xiàn)AT和IT的融合。首先簡單看一下倍福的技術(shù)發(fā)展，其實(shí)倍福從設(shè)計(jì)之初就和IT是緊密相關(guān)的，最早1986年的時(shí)候我們就已經(jīng)把PC用到工業(yè)領(lǐng)域來做它的控制。隨著剛才講的智能制造、智能工廠、工業(yè)4.0等等技術(shù)的發(fā)展，我們也會(huì)把這些技術(shù)融入到倍福的產(chǎn)品里面來。

 

　　首先看PC控制，剛才講PC控制是倍福控制的基礎(chǔ)，我們實(shí)現(xiàn)的PC控制設(shè)備包括哪些特征？一是所有組態(tài)和編程是在一個(gè)平臺(tái)，所有的開發(fā)集成在Visual Stuadio里面，更多編程語言自由選擇，支持面向?qū)ο蟮木幊蹋捎肅/C++編寫實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，MATLAB等等。

 

　　在風(fēng)電領(lǐng)域我們基于剛才講的TC控制平臺(tái)我們開發(fā)了TcWind的軟件框架，我主要提一個(gè)技術(shù)，就是TcCom技術(shù)，Com技術(shù)是把面向?qū)ο蟾艘徊剑亲顚?duì)象模型的技術(shù)，當(dāng)然它只是是一個(gè)編程思想和編程的方法，對(duì)于系統(tǒng)的模塊化非常有幫助的。我們對(duì)各種功能都做成模塊化的方式，根據(jù)用戶的需要做組合和搭配。

 

　　剛才講到就是我們說目前的一些產(chǎn)品，實(shí)際上剛才這些產(chǎn)品我們要說它是AT和IT的融合我覺得可能也不能達(dá)到這種技術(shù)，更多的只是把應(yīng)用的IT應(yīng)用到一些組件中來。接下來講講AT和IT融合做了馬偕工作：一是連接層、二是物聯(lián)網(wǎng)、三是大數(shù)據(jù)分析、四是人機(jī)互動(dòng)。

 

　　倍福在OPC這塊做得非常領(lǐng)先，倍福現(xiàn)在提供一個(gè)大數(shù)據(jù)的平臺(tái)，在這些平臺(tái)可以通過一些方式運(yùn)行我們的軟件，包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫等等，下面可以通過IoT的協(xié)議和上面的進(jìn)行通訊。這個(gè)IoT的產(chǎn)品家族包括軟件還有硬件，軟件我們就有Data Agent。細(xì)節(jié)就不講了。

 

　　第二個(gè)產(chǎn)品就是數(shù)據(jù)分析，不光在公有云上，在私有云上也可以分析，這個(gè)差品我們包括幾個(gè)部分，包括開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，開發(fā)環(huán)境是你對(duì)你的系統(tǒng)進(jìn)行配置，運(yùn)行環(huán)境實(shí)際上是指你分析程序的運(yùn)行。這是一個(gè)示意圖，我們可以看到下面這些就是我們的控制器，在這個(gè)控制器上可以直接通過MQTT和公有云去通訊。作為服務(wù)端，你可以是設(shè)備的維護(hù)人員，或者你也可以是設(shè)備制造商，他們可以從自己不同的角度去從云端獲取控制器里面的數(shù)據(jù)，當(dāng)然這里面是一些可以解耦的數(shù)據(jù)。IoT和大數(shù)據(jù)分析體現(xiàn)在什么地方？一是機(jī)器控制監(jiān)測，可以數(shù)據(jù)的分析、位值，時(shí)間分析，生命周期分析。通過MQTT通訊我們可以每一臺(tái)風(fēng)機(jī)的咨詢，包括電網(wǎng)的信息，用戶的管理等等。

 

　　還有一些新的技術(shù)我們現(xiàn)在也逐漸的嵌入到自動(dòng)化里面了，這過去是沒有的。一是機(jī)器視覺，我們有機(jī)器是覺得軟件庫，你可以把信息采集進(jìn)來以后可以根據(jù)信息進(jìn)行分析。

 

　　基于這個(gè)系統(tǒng)我們可以實(shí)現(xiàn)測量、識(shí)別、監(jiān)測的任務(wù)。另外5G這塊被迫做了哪些工作，就是我們加入了一些組織，這個(gè)是華為發(fā)起的，他。還有ZVEI發(fā)起的組織，也是要把IT和AT的技術(shù)愛很好溶一起在5G以后可以設(shè)想一下它未來的方向，比采集類的，另外是采集+控制，比如說變槳控制，市級(jí)商業(yè)可以通過5G來實(shí)現(xiàn)無限的傳輸，包括未來分散式風(fēng)電我們就可以無機(jī)的技術(shù)。這是倍福整個(gè)系統(tǒng)框架圖，倍福剛才講的在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)通訊、P2C功能，運(yùn)動(dòng)控制功能、機(jī)器人工智，等等功能在一個(gè)平臺(tái)上可以一起實(shí)現(xiàn)，謝謝大家！

 

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