智能工厂的硬件和软件

随着智能工厂成为现在的一部分而不是未来的一部分，我们都需要熟悉相关的概念和组件。本文致力于各种自动化协议，包括一些刚刚上市的新协议。多年来，生产调度到机器连接所需的消息和配方数据不断发展。我将介绍硬件，包括可编程逻辑控制器（PLC）和机器接口，以及软件和网络协议，如maps™、secs/gem、oml、cfx、ipc-2541和自定义软件。

硬件

工业4.0倡议

工业4.0起源于德国政府高科技战略中的一个项目，该项目规定了制造业的计算机化。第一次工业革命动员了用水和蒸汽动力生产的机械化。第二次工业革命在电力的帮助下引入了大规模生产，接着是数字革命和电子技术的使用，以进一步实现生产自动化。此外，“工业4.0”一词最初是在汉诺威博览会上使用的。2012年10月，由Siegfried Dais和Henning Kagermann主持的工业4.0工作组向德国联邦政府提交了一套工业4.0实施建议。2013年4月8日，提交了工业4.0工作组的最后报告。

PLC

今天，有多个熄灯工厂和工业4.0倡议。这些进步很大程度上是汽车工业将可编程逻辑控制器和机器人应用于制造业的结果。图1显示了德国人对工业4.0的预期[1]。我第一次被介绍给PLC的艾伦布拉德利，因为惠普（惠普）已经向他们出售了其新的数控机床工具控制器。PLC成为机器控制的主要设备（图1）。

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PLC是当今工厂最丰富的智能控制器。它们有各种尺寸、性能和价格范围；有些起价为60美元。许多是硬化的恶劣环境或户外使用。此外，可编程逻辑控制器的灵活性来自可插入的各种装置，如输送机、机器人、PID过程控制器、检查和测试。图2a显示以太网组控制器，图2b显示典型的PLC和显示监视器。

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软件和网络协议

对于工厂自动化软件，惠普开发了用于印刷电路板设计和机械工程的CAD工具，具有数据采集、监控与数据采集和测试系统。商业计算机部门开发了MRP和ERP软件。1982年，惠普收购了Genesis公司，包括IC-10和其他六家公司，如PC-10和用于工厂控制的软件产品。惠普为通用汽车和MAPSTM的实施开发了一套完整的工厂自动化连接软件解决方案。随着这一新的软件集团被划分为一个部门，他们扩大了产品线，包括质量、测试和检验系统；一个CNC系统；材料处理软件；以及一个工业过程控制系统，该系统由Mount Isa Mines授权。惠普的产品是为典型的工厂自动化网络而设计的，这些网络的典型特点是，在先前的出版物和ISA-95标准中都有四个层次结构。应用软件可能更复杂，如七级ISO模型所示。

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