注塑机的工业40界面

注塑机的工业4.0界面

工业4.0是近年来工控领域的热门词汇,是指利用物联资讯系统(Cyber—Physical System简称CPS)将生产中的供应、制造、销售资讯资料化、智慧化,最后达到快速,有效,个性化的产品供应。工业4.0分为三大主题:智慧工厂、智慧生产、智慧物流。

注塑机应用广泛,其生产总数占整个塑料成型装置的20%~30%。注塑机实现智慧化管理以及智慧化生产最基本的要素是联网,即如何高效地与车间MES(制造执行系统)连线。

在过去,为了获取现场装置的资料资讯,每一个应用软件开发商都需要编写专用的界面函式。由于现场装置的种类繁多,且产品的不断升级,往往给使用者和软件开发商带来了巨大的工作负担。系统整合商和开发商迫切需要一种高效、可靠、开放、可互操作的即插即用的装置驱动程式。在此背景下,OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础,通过提供一套标准的OLE/COM界面,允许多台微机之间交换文件、图形等物件。

欧规63用于定义注塑机的资料交换界面。以注塑机控制系统KePlast为例,其基于OPC DA实现欧规63的方案如下。KEBA控制系统内建了EU63的客户端,通过OPC协议与KEBA OPC Server通讯。KEBA提供一个运行于Window系统的KEBA OPC Server,第三方开发的应用(OPC客户端)通过Server 访问KePlast(注塑机)内的资料。

尽管OPC满足了绝大多数工业现场开放互通的连线需求,但其对微软COM/DCOM技术的依赖性,导致OPC的安全性、跨平台以及连通性方面存在不足。如很难通过网络防火墙,难运行于非微软系统,难以在嵌入式系统中实现,进行远端呼叫困难等。

鉴于此,OPC基金会发布了OPC UA(OPC统一架构)。OPC UA对OPC的多个规范进行整合并扩充套件。提供了一致的、完整的地址空间和服务型别,解决了过往同一系统内的资讯不能以同一方式被访问的问题。OPC UA可以通过任意单一埠通讯,因此很容易穿越防火墙。标准的安全模型用于应用程序之间的讯息传递,保证了讯息的完整性和安全性。OPC UA拓展到Linux、Unix、Mac等平台。

欧规77在2018年5月释出,规定了注射机与制造执行系统(MES)之间的资料交换界面。以注塑机控制系统KePlast为例,其基于OPC UA实现欧规77的方案如下。KEBA控制系统内建了OPC UA的客户端(包含EU77)。第三方开发的应用(OPC客户端)直接通过OPC UA访问KePlast(注塑机)内的资料。对比KePlast OPC DA和OPC UA的方案可以发现,OPC UA方案的软件实现更加直接和高效,且具备跨平台特性。

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