2020-05-12

AII成员在行动丨CC-Link IE TSN推进构建betway体育亚洲版入口产业新生态

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  导读  

  • 制造业的发展推动betway体育亚洲版入口技术跨时代的进步

  • CC-Link协会持续助力必威体育网络的发展和普及

  • 案例1:CC-Link IEF Basic助力新能源汽车行驶地更久更远

  • 案例2:CC-Link IE TSN助力锂电池行业技术的腾飞

  • CC-Link IE TSN推进构建betway体育亚洲版入口产业新生态

 

制造业的发展推动betway体育亚洲版入口技术跨时代的进步

网络体系是betway体育亚洲版入口的基础

      betway体育亚洲版入口是互联网与新一代信息技术、全球制造业全方位深度融合集成所形成的产业和应用生态,而一个betway体育亚洲版入口的实施涉及到以传感技术和高速网络技术、云/边缘计算、人工智能等IT技术形成的网络互联布局中来。所以betway体育亚洲版入口的发展是制造业发展的结果,而其发展也势必引发制造产业各环节的创新变革。在中国,betway体育亚洲版入口也是制造智能化、信息化的重要手段,它将加速“中国制造”向“中国智造”转型,并推动实体经济的高质量发展。


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图释:(来自最新的前瞻产业研究院的数据统计分析预测中国betway体育亚洲版入口市场未来三年将14.4%的年均复合增长率稳定增长。预计到2022年,中国betway体育亚洲版入口市场规模将达到9146.5亿元)

 

TSN技术深度促进各系统的互联互通

     在智能制造时代,IT与OT的融合实现整个数据透明下的协同制造,但总线的复杂性、周期性与非周期性数据的传输以及实时性的差异等限制,成为了IT与OT融合的障碍。于是,在音/视频领域长期被使用的

     TSN(TimeSensitiveNetwork,时间敏感型网络)技术被运用到制造业领域,作为对于以太网技术的补充来满足不同协议数据的互联、大量数据(包括机器视觉、AR/VR运动控制、传感器、音频等)传输等需求。全球多家必威体育网络的组织机构先后发布,或已经或准备推出基于TSN技术的必威体育网络协议,制造业在进入4.0,必威体育网络也迈入了新的纪元。

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CC-Link协会持续助力必威体育网络的发展和普及

     源于亚洲制造现场的CC-Link协会(简称CLPA)为了满足不同制造现场的需求和特点,先后推出了不同特点的CC-Link网络标准,将连接对象延伸到必威体育全系统,可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素,为设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联提供便捷、有效的技术支撑。

  • 高稳定通信性能的现场总线CC-Link:高速开放式技术现场总线网络能够同时处理控制和信息数据。CC-Link的通信速度高达10Mbps,并可连接最多64个站总延长距离可达到1200M;

  • 千兆带宽可对应大数据的必威体育以太网CC-Link IE:基于千兆以太网的可以从生产现场到信息系统的一种垂直整合型以太网网络,通信速度达到1Gbps,支撑必威体育现场的各种冗余功能;

  • 低成本可轻松联网的CC-Link IE Basic: 用标准以太网技术的通信非常容易应用到小规模设备上,不需要高速控制和更便捷的应用和开发由App来实现,为小规模用户节省了设备投入成本和缓解了网络构建压力提供便利;

  • 新一代必威体育开放式CC-Link IE TSN:CC-Link IE TSN传承了CC-Link IE的优点,并采用了以时间分割方式确保数据传输实时性的TSN技术,使多种不同网络并存在一个系统中成为了可能。而且,通过高效的协议实现了高速、高精度的运动控制,实现了31.25μs以下的高速通信性能,通信速度既支撑1Gps,也支撑100Mbps。

     至此CC-Link协议家族产品已经完全覆盖了整个必威体育网络现场,从设备层的CC-Link到工厂级的CC-Link IE TSN,在构建智能工厂时重点之一是从生产现场实时收集信息,通过边缘计算处理后无缝传输至IT系统实现上层IT系统到生产现场FA系统的无缝连接,CC-Link协议家族产品可广泛对应在制造业的各种应用,夯实了betway体育亚洲版入口发展的基础网络体系。

 

  典型案例  

01

CC-Link IEF Basic助力新能源汽车换电更智能

     换电服务是针对新能源汽车续航里程短问题的解决方法,随着新能源汽车的发展,充换电站的需求愈发旺盛。在国内某家知名汽车品牌的新能源汽车换电站内使用了三菱电机品牌PLC和天津森特奈品牌远程I/O等产品构成的CC-Link IEF Basic通信控制系统,利用CC-Link IEF Basic协议基于标准100Mbps以太网组成的多个从站实现控制以及数据采集,整个过程中需要大量的位置检测元件,如光电开关、接近开关、磁感应开关等等,以及大量的继电器、电磁阀等输出元件,用于控制气缸完成电池组上升下降等动作对旧电池的拆卸、运输、入库、充电以及新电池的取用、运输、安装等过程进行自动化控制。采用此低成本的联网方案不仅可以为客户直接省掉30%的硬件成本。而且原先预计安装需要2天时间,实际安装仅用不到1天时间,此系统投入运行以来,网络未出现过闪断、干扰等情况。因整体设备成本低,调试方便,受到用户的高度认可,为今后换电站大规模应用起到示范效果。


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现场系统控制盘

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02

CC-Link IE TSN助力锂电池行业技术的腾飞

我国锂电池产业从无到有,从小到大,发展很快,在国家科技项目的重点支撑下,中国锂电池行业在动力电池领域的关键技术、关键材料和产品研究已经取得重大进展,生产设备也在不断推陈出新。

国内某家知名锂电池设备企业率先采用全球最新的基于TSN技术的必威体育以太网CC-Link IE TSN,成功开发和制造出了最新一代的切叠一体机。该设备主要功能是对极片进行切割,并且使用隔离膜隔断正负极片来完成电芯的制作,对于精度和速度的要求都很高。而且为了提高工作效率,新设备的驱动轴数从两位数增加到了125,同时加载了视觉检测、纠偏等系统,对使用的网络性能有了更高的要求。最新的CC-Link IE TSN网络不仅支撑了设备轴数的扩大,而且满足了多轴高精度且快速同步的要求,新设备在性能方面超出了终端客户对于生产节拍预期的10%,为锂电池技术的持续发展提供了先进网络技术的支撑。


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CC-Link协会推进构建betway体育亚洲版入口产业新生态

     目前中国制造业的发展水平参差不齐,企业数字化网络化水平有待提升,除了汽车、液晶这些依靠进口设备的产业领域自动化程度较高外,其他大部分行业正处于必威体育2.0迈向必威体育3.0的阶段。数字化以及智能化4.0必威体育环境中的必威体育以太网应用普及迫在眉睫。作为非盈利性的必威体育网络宣传组织CC-Link协会更是义不容辞,通过研发给用户带来使用便利和提高生产效益的必威体育网络、和合作伙伴厂家推进必威体育网络产品的开发和普及、和志同道合的组织机构制定相关技术资料等活动,构建betway体育亚洲版入口产业新生态。

     首先,betway体育亚洲版入口内网深入到车间、产线、设备,是实现人机物全面互联的关键基础和必要条件。随着必威体育企业数字化、网络化、智能化转型步伐的加快,企业内网在传输带宽、兼容能力、部署容易度、网络时延、可靠性、安全性等方面存在明显不足,需要加快演进升级和更新换代。5G的低时延应用场景可以提供最低1ms时延的高可靠连接,时间敏感网络技术(TSN)支撑千兆及以上接口,能够满足必威体育大带宽需求。制造现场的使用让走在必威体育网络前沿的CC-Link IE TSN证实了TSN技术能够切实提高运动控制性、实现OT与IT融合,并保障控制信息传输的稳定性。在未来CC-Link协会还将从实际出发深入探讨、研究CC-Link IE TSN+5G的现场必威体育网络布局给企业以及整个产业生态带来实质性的推动作用。

     其次,从CC-Link IE TSN发布一年以来全球已经有100多家自动化、IE行业企业加入了阵营。在中国也有越来越多的厂家对其感到兴趣,全球第一个B CLASS的评估版就是由中国的会员企业开发完成。CC-Link协会立志通过这个开放的网络建立起推进betway体育亚洲版入口产业发展的生态圈。


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图为部分计划加入开发CC-Link IE TSN兼容产品的合作企业

最后,betway体育亚洲版入口的推进还需要中国政府政策的支撑,更需要专业的组织机构的共同合作和努力。中国信息通信研究院(CAICT)、betway体育亚洲版入口-必威体育(AII)、机械必威体育仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)等在推广betway体育亚洲版入口技术发展道路上具有影响力和引导性的机构组织,也是CC-Link协会的重要合作伙伴。大家正通过技术交流、参与TSN通信测试、展示通信方案、构建智能制造示范产线、制作网络标准等一系列深入的合作,共同努力加快betway体育亚洲版入口技术的落地和推广。

 

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  CC-Link协会简称CLPA,是来自日本及亚洲的首个现场网络CC-Link协议家族。CLPA以“将源于亚洲的现场网络推广成全世界范围的开放式网络”为己责,与2000年成立以来,在全球建立11个支部办事处,6家测试实验室,截至2020年2月已有会员企业3778家,兼容产品2083款。为全球用户构建稳定、安全、高效的FA网络而不懈努力。image.png

联络方式

中国自动化学会集成自动化技术专业委员会控制与通信网络CC-Link工作组

市内联络处:上海市虹桥路1386号三菱电机自动化中心19楼

同济大学联络处:上海同济大学嘉定校区电信学院大楼

TEL :021-64940523

FAX:021-64940525

E-mail:support@cn.cc-link.org

URL :

http://www.cc-linkchina.org.cn

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联系电话:010-62305887
邮箱:aii@caict.ac.cn
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