工業(yè)數(shù)字化的概述
工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入到數(shù)字化的時(shí)代，工業(yè)企業(yè)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn),。
工業(yè)數(shù)字化是什么概念呢,？在實(shí)際工作中,，對(duì)數(shù)字化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的理解是多樣化的,，對(duì)數(shù)字化的認(rèn)知和理解就像“一千個(gè)人有一千個(gè)哈姆雷特” 一樣。
對(duì)于自動(dòng)化工程師出身的大家來(lái)說(shuō),，是否同樣也會(huì)為如何理解數(shù)字化而苦惱,，讓我們用通俗易懂的方式來(lái)為大家梳理一下。
說(shuō)到工業(yè)數(shù)字化,，大家會(huì)想到什么呢,？一種軟件？一種技術(shù),？一種服務(wù),？其實(shí)，工業(yè)數(shù)字化并不是說(shuō)專門的某一款軟件或者某種技術(shù),，簡(jiǎn)單地說(shuō),，工業(yè)數(shù)字化是指將傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種信息、數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的手段進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取,、記錄,、交互、分析,、共享,、應(yīng)用等一系列過(guò)程。
舉個(gè)例子,，在工廠的設(shè)計(jì)階段,，可以通過(guò)仿真軟件進(jìn)行工藝的虛擬仿真，可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模擬,，減少實(shí)物樣機(jī)的制作成本和時(shí)間,。
那么，在這個(gè)例子中,，工廠的工藝設(shè)計(jì)就是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的信息,。
而虛擬仿真的軟件，例如：西門子PLCSIM Advance,、MCD 就是這里用到的數(shù)字化的技術(shù)手段,。
在產(chǎn)品的制造過(guò)程中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)共享,，可以tigao生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,。
自動(dòng)化技術(shù)可以替代傳統(tǒng)的人工操作，tigao生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性,，減少人為誤差,；通過(guò)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，可以優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程,，減少資源浪費(fèi)和產(chǎn)品缺陷,，tigao產(chǎn)品質(zhì)量,，也就是我們常說(shuō)的智能化技術(shù)。
而在整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,，IOT 產(chǎn)品,、大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,、AI 技術(shù)等等,，共同構(gòu)建了數(shù)字化的解決方案。
對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)化工程師,，如何理解數(shù)字化,、并在實(shí)際工程中去實(shí)踐，1847 為大家推出了數(shù)字化有關(guān)的專題課程,，通過(guò)不同維度來(lái)解析數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,。
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IT-OT 課程內(nèi)容
在工業(yè)數(shù)字化發(fā)展的進(jìn)程中，數(shù)據(jù)扮演著越來(lái)越重要的角色,。
傳統(tǒng)的自動(dòng)化工程師,，習(xí)慣關(guān)注于控制，我們的思路邏輯是一個(gè)閉環(huán)的結(jié)構(gòu),。
在整個(gè)閉環(huán)中,，有哪些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以給什么樣的人用,？這個(gè)對(duì)于自動(dòng)化工程師是一個(gè)挑戰(zhàn),。
自動(dòng)化工程師面向的對(duì)象是工業(yè)設(shè)備，在整個(gè)閉環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù),、診斷數(shù)據(jù),、過(guò)程數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù),，如何挖掘這些數(shù)據(jù)的價(jià)值,，是我們需要去思考和準(zhǔn)備的。
傳統(tǒng)的 IT 網(wǎng)絡(luò)中,，提供了豐富的規(guī)范,、協(xié)議以及技術(shù)手段，這些都可以幫助用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分地發(fā)掘,。
這就不難理解為什么工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展中 IT-OT 融合是大勢(shì)所趨,，IT-OT 融合是把信息技術(shù) (IT)，即處理數(shù)據(jù)的硬件,、軟件和技術(shù),，與運(yùn)營(yíng)技術(shù) (OT),，即控制工業(yè)運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng),，集成在一起,。
西門子1847工業(yè)學(xué)習(xí)平臺(tái)針對(duì)工業(yè)數(shù)字化進(jìn)程中 IT-OT 融合的應(yīng)用為大家推出幾門課程，我們一起來(lái)看一下,。
PLC 功能塊來(lái)完成 IT 任務(wù)
既然 IT-OT 的融合是大勢(shì)所趨,，IT 和 OT 之間的界限也越來(lái)越模糊，越來(lái)越多的 IT 技術(shù)被引入到 OT 應(yīng)用之中,，以前我們談?wù)?PLC 通訊會(huì)想到 PROFINET,、S7、Modbus TCP 這些傳統(tǒng)的工業(yè)通訊協(xié)議,，現(xiàn)在隨著技術(shù)發(fā)展,，SIMATIC PLC 也提供了常用于 IT 領(lǐng)域的通信協(xié)議庫(kù)和功能塊。
這些協(xié)議塊能夠幫助傳統(tǒng)的 PLC 適應(yīng)更多豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,。
HTTP/HTTPS/MQTT 這些都是常用的互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議,，顯然這些協(xié)議并不適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互，PLC 可以通過(guò)這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的北向 （IT）傳輸,，面向的對(duì)象可以是服務(wù)器,、云端，這就為后續(xù)大數(shù)據(jù)的分析提供了保證,。
SNMP 協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,，既可以和 IT 網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理軟件進(jìn)行通信，也可以用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的信息收集,，可以幫助 PLC 查詢,、更改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)，隨時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)性能,，不同的 MIB 庫(kù)也為實(shí)際應(yīng)用定義了很多有用的信息,，為網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、診斷提供了有力的幫助,。
針對(duì)這些功能塊,，我們結(jié)合實(shí)際的工程案例，為大家介紹功能塊的使用,。
SIMATIC PLC 庫(kù),，隨著版本的不斷升級(jí)，性能上也有不斷地tigao,，通過(guò)指令塊的靈活使用,，SIMATIC PLC 的網(wǎng)絡(luò)通信功能如虎添翼，為自動(dòng)化工程師提供了更多的網(wǎng)絡(luò)診斷手段,。
期望 SIMATIC PLC 的這些通信協(xié)議庫(kù)和功能塊能夠成為大家工程中的有效工具,。
快速生成工程項(xiàng)目
自動(dòng)化工程師在實(shí)際工程實(shí)施中一定遇到這樣的困擾，項(xiàng)目重復(fù)性強(qiáng),、調(diào)試過(guò)程中需要做大量的,、重復(fù)性的工作,。
如果能夠使用批量工具快速配置，批量完成重復(fù)性的工作,，并快速生成 PLC 程序,，就能夠解決項(xiàng)目編程耗時(shí)長(zhǎng)，錯(cuò)誤率高,，效率低下的問(wèn)題,。
基于現(xiàn)有的軟件環(huán)境，有沒(méi)有解決辦法呢,？TIA Portal,，作為西門子數(shù)字化解決方案的重要一環(huán),，其實(shí)已經(jīng)提供了解決方案—TIA Portal Openness，TIA Portal Openness 能夠幫助我們完成項(xiàng)目過(guò)程中的大量的重復(fù)性的編程工作,。
TIA Portal Openness提供了 API 的函數(shù)供gaoji語(yǔ)言調(diào)用,，例如通過(guò)使用 Microsoft Visual Studio 創(chuàng)建應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能，TIA Portal Openness 使用 DLLs 訪問(wèn) TIA Portal 對(duì)象和相應(yīng)功能,，應(yīng)用程序通過(guò) Openness 遠(yuǎn)程控制 TIA Portal 實(shí)現(xiàn)定義好的功能,。
這樣，就可以通過(guò)定義好的應(yīng)用程序完成預(yù)定的自動(dòng)化任務(wù),，可謂事半功倍,！
利用 Python 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單呈現(xiàn)Python 這門編程語(yǔ)言，相信很多同學(xué)或許都聽(tīng)過(guò),，我們作為電氣自動(dòng)化工程師,，平時(shí)所熟悉的 PLC 編程以及上位機(jī)軟件的組態(tài)，為什么還要學(xué)習(xí)Python呢,？
在工控行業(yè)中,，自動(dòng)化工程師常常負(fù)責(zé)監(jiān)控和優(yōu)化生產(chǎn)線的自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)。
Python在這個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用可以大大tigao工作效率,。
Python具有強(qiáng)大的功能庫(kù),，可以用于數(shù)據(jù)處理和分析,、與工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行交互、實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能,。
這些工具可以幫助自動(dòng)化工程師理解和優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行故障預(yù)測(cè),、控制產(chǎn)品質(zhì)量,、實(shí)現(xiàn)智能制造。
Python 的語(yǔ)法清晰簡(jiǎn)單,，易于學(xué)習(xí)和使用,。
這使得自動(dòng)化工程師可以快速地開(kāi)發(fā)出解決特定問(wèn)題的應(yīng)用,。
使用 Python 可以大大tigao自動(dòng)化工程師的工作效率,，tisheng工作質(zhì)量，幫助自動(dòng)化工程師更好地解決工作中的問(wèn)題,。
在這個(gè)系列視頻中,，我們會(huì)帶著大家一步一步了解 Python 的基本應(yīng)用，通過(guò)調(diào)用不同的協(xié)議庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和呈現(xiàn)功能,。
利用Python實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理按照我們上面的介紹，Python 提供了豐富的應(yīng)用庫(kù),，這些庫(kù)同樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和數(shù)據(jù)收集功能,。
例如,，我們熟悉的 PN-DCP 的協(xié)議,，可以讓我們收集和管理 PN 設(shè)備的信息,，大家熟悉的西門子的軟件 TIA Portal、PRONETA,、SINEC PNI 都集成了該驅(qū)動(dòng)。
通過(guò)Python 的 DCP 的庫(kù)我們也可以開(kāi)發(fā)輕量級(jí),、跨平臺(tái)的應(yīng)用,，可以在自己開(kāi)發(fā)的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn) PN-DCP 的功能,。
通過(guò) Python 的SNMP 的庫(kù)可以對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中重要節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，liuliang狀態(tài)會(huì)以曲線的方式呈現(xiàn)出來(lái),，這些信息對(duì)我們維護(hù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定提供了重要的依據(jù),。
小程序監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，是我們現(xiàn)在生活中必不可少的工具，如果工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠安全,、直觀地通過(guò)去查看,，可以大大方便管理、維護(hù)人員遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,，任何時(shí)候都可以采集,、存儲(chǔ)、分析,、呈現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),。
對(duì)于這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,，可能對(duì)于絕大多數(shù)自動(dòng)化工程師會(huì)感到陌生，我們的課程會(huì)一步一步帶著大家開(kāi)啟掃盲之旅,，從網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、服務(wù)的開(kāi)發(fā),，幫助大家了解整個(gè)過(guò)程,，相信一定會(huì)給大家?guī)?lái)耳目一新的感覺(jué),！
