Хиймэл оюун ухаан (AI) болон өндөр хүчин чадалтай тооцоолол (HPC) нь орчин үеийн өгөгдлийн төвийн дэд бүтцийг өөрчилж байна. Хиймэл оюун ухааны загварын сургалт, машин сургалтын програмууд, дэвшилтэт аналитик, HPC орчин нь уламжлалт байгууллагын ажлын ачааллаас хамаагүй өндөр зурвасын өргөн, бага хоцрогдол, илүү өндөр сүлжээний найдвартай байдлыг шаарддаг.
Байгууллагууд хиймэл оюун ухааны чадавхаа өргөжүүлсээр байгаа тул системийн интеграторууд тооцоолол ихтэй орчин болон сервер, хадгалалтын систем, сүлжээний тоног төхөөрөмжөөр дамжуулан асар их хэмжээний өгөгдөл дамжуулахыг дэмжих боломжтой өргөтгөх боломжтой дэд бүтцийг зохион бүтээх дарамттай тулгарч байна. Хиймэл оюун ухаан болон HPC ажлын ачааллын хувьд өгөгдлийн төвийн дэд бүтцийг өргөжүүлэх нь өндөр нягтралтай орчинд тогтвортой гүйцэтгэл, ирээдүйн өсөлт, үйл ажиллагааны үр ашгийг хангах найдвартай физик холболтын шийдлүүдийг шаарддаг.
1. Аж үйлдвэрийн утасгүй холбооны гол технологиуд юу вэ?
Аж үйлдвэрийн утасгүй холбоо нь дан ганц технологи биш бөгөөд энэ нь маш өөр өөр хэрэглээний тохиолдолд зориулагдсан протоколуудын цуглуулга юм. Буруу сонголт хийх нь үнэтэй байж болно.
1. Wi-Fi 6 ба Wi-Fi 6E (IEEE 802.11ax)
Хяналттай RF орчинд хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүдэд өндөр нэвтрүүлэх чадвар шаардлагатай үед Wi-Fi 6 нь хамгийн тохиромжтой шийдэл юм. AGV, хөдөлгөөнт HMI болон машины харааны систем ажиллуулдаг орчин үеийн автомашины угсралтын үйлдвэрүүд Wi-Fi 6-г 5 GHz зурваст сайтар төлөвлөсөн хандалтын цэгийн байршилтайгаар байрлуулдаг.
Саатал нь сүлжээний ачаалал болон хандалтын цэгүүдийн ойр байдлаас хамааран ихэвчлэн 2-20 мс хооронд хэлбэлздэг. Энэ нь ихэнх логистик болон хяналтын програмуудад тохиромжтой боловч хөдөлгөөнийг хянахад ерөнхийдөө хангалтгүй байдаг.
Wi-Fi 6E нь үйлдвэрлэлийн орчинд харьцангуй ачаалал багатай хэвээр байгаа 6 GHz зурвасыг нэвтрүүлснээр боломжтой хүрээг өргөжүүлдэг. 2.4 GHz болон 5 GHz давтамжтай ачаалал ихтэй байгууламжуудын хувьд Wi-Fi 6E-д нэмэлт хөрөнгө оруулалт хийх нь ихэвчлэн үнэ цэнэтэй байдаг.
2. ЛоРаВАН
LoRaWAN нь алсын зайн, бага өгөгдөл дамжуулах хурдтай, батерейгаар ажилладаг мэдрэгч сүлжээнд зориулагдсан. Энэ нь Wi-Fi-г орлохгүй - огт өөр програмын орон зайд зориулагдсан.
Ердийн хэрэглээний тохиолдлуудад дараахь зүйлс орно.
- Шугам хоолойн алдагдлыг илрүүлэх
- Том үйлдвэрийн газруудад савны түвшинг хянах
- Алсын зайн хөрөнгийн нөхцөл байдлын хяналт
- Хөдөө аж ахуй болон нийтийн хэрэглээний мэдрэгчийн хэрэглээ
Хэдийгээр өгөгдлийн хурд нь ойролцоогоор 50 кбит/с хүртэл хязгаарлагддаг ч ганц гарц нь хэдэн километрийн зайд хамрах хүрээг хангаж чаддаг бол батерейгаар ажилладаг зангилаанууд солихгүйгээр олон жилийн турш ажиллах боломжтой.
3. ISA100.11a болон WirelessHART
ISA100.11a болон WirelessHART нь газрын тос, байгалийн хий, химийн бодис, ус цэвэршүүлэх зэрэг үйлдвэрлэлийн салбарт давамгайлсан утасгүй холбооны стандартууд юм.
Хоёулаа 2.4 GHz ISM зурваст ажилладаг бөгөөд хөндлөнгийн оролцоог сайжруулахын тулд давтамжийн үсрэлтийн спектрийн технологийг ашигладаг.
WirelessHART нь одоо байгаа утастай HART суурилуулалттай арын нийцтэй байдлыг санал болгодог бөгөөд энэ нь HART-ийг идэвхжүүлсэн хээрийн төхөөрөмжийг аль хэдийн ашиглаж байгаа байгууламжуудад шилжих ажлыг хялбар болгодог.
ISA100.11a нь илүү уян хатан байдал болон үйл ажиллагааг хангадаг боловч ерөнхийдөө илүү их тохиргооны хүчин чармайлт шаарддаг.
Хоёр технологи хоёулаа чухал үйлдвэрлэлийн болон аюулгүй байдалтай холбоотой орчинд зориулан тусгайлан бүтээгдсэн.
2. Аж үйлдвэрийн Ethernet нь стандарт Ethernet-ээс юугаараа ялгаатай вэ?
Аж үйлдвэрийн Ethernet нь оффисын сүлжээтэй адил IEEE 802.3 физик давхаргыг ашигладаг бөгөөд үүнд ижил Ethernet кабелийн зарчим, TCP/IP протоколууд болон ихэвчлэн RJ45 интерфэйсүүд багтдаг.
Гэсэн хэдий ч Industrial Ethernet нь стандарт оффисын Ethernet-ийн баталгаа өгч чадахгүй гурван чухал чадварыг нэмж өгдөг:
- Детерминист харилцаа холбоо
- Бат бөх тоног төхөөрөмж
- Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын протоколын өргөтгөлүүд
Детерминизм бол гол ялгах хүчин зүйл юм.
Хяналтын систем нь серво хөтөчийг яг тэр мөчид хөдөлгөхийг зааварлах үед хэдхэн миллисекундын урьдчилан таамаглах аргагүй саатал ч хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй. Аж үйлдвэрийн Ethernet протоколууд нь IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP), эрэмбэлэгдсэн урсгалын хуваарь, зориулалтын холбооны мөчлөг зэрэг технологиор дамжуулан энэ асуудлыг шийдвэрлэдэг.
1. ПРОФИНЕТ
Siemens-ийн боловсруулж, PI (PROFIBUS & PROFINET International)-ийн дэмжлэгтэйгээр ажилладаг PROFINET нь Европын үйлдвэрлэлийн салбаруудад давамгайлсан Аж Үйлдвэрийн Ethernet стандарт юм.
PROFINET IRT (Изохрон бодит цаг) нь дараахыг дэмждэг:
- 1 мс-ээс доош мөчлөгийн хугацаа
- 1 μs-ээс доош чичиргээ
Эдгээр чадварууд нь үүнийг өндөр синхрончлогдсон автоматжуулалтын системд тохиромжтой болгодог.
2. EtherNet/IP
ODVA-аар удирддаг EtherNet/IP нь Хойд Америкийн дискрет үйлдвэрлэлийн орчинд илүүд үздэг Аж үйлдвэрийн Ethernet протокол бөгөөд Rockwell Automation (Allen-Bradley) системд өргөн хэрэглэгддэг.
EtherNet/IP нь стандарт TCP/UDP/IP сүлжээнүүд дээр Нийтлэг Аж Үйлдвэрийн Протокол (CIP)-ийг ажиллуулдаг бөгөөд тусгай Ethernet унтраалга шаардахгүйгээр одоо байгаа IT дэд бүтэцтэй жигд нэгтгэх боломжийг олгодог.
3. ЭфирКАТ
Бекхоффын боловсруулсан EtherCAT нь өнөө үед ашиглах боломжтой хамгийн хурдан Аж үйлдвэрийн Ethernet протоколуудын нэг юм.
Гол гүйцэтгэлийн шинж чанарууд нь:
- 100 μs-ээс доош мөчлөгийн хугацаа
- Маш нарийн синхрончлол
- Зангилаа бүрээр дамжуулан үр ашигтай хүрээ боловсруулах
Ethernet фрэймүүдийг хүлээн авч, дахин дамжуулахын оронд EtherCAT төхөөрөмжүүд нь фрэймүүд дамжин өнгөрөхөд өгөгдлийг бодит цаг хугацаанд боловсруулдаг.
Энэ нь EtherCAT-ийг дараах зүйлсэд онцгой тохиромжтой болгодог:
- Олон тэнхлэгтэй хөдөлгөөний удирдлага
- Робот техник сонгох ба байрлуулах
- Автоматжуулсан туршилтын системүүд
- Өндөр хурдны үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж
Хамгаалалтын үйлдвэрлэлийн Ethernet кабелийн угсралт, M12 үйлдвэрлэлийн Ethernet холбогч, үйлдвэрлэлийн PoE унтраалга зэрэг туслах техник хангамжийн экосистем нь хэт өндөр температур, чичиргээ болон оролтын хамгаалалтын шаардлагуудыг тэсвэрлэхээр бүтээгдсэн.
3. Түргэн асуулт, хариулт
А1: Аж үйлдвэрийн Ethernet гэж юу вэ, энэ нь стандарт Ethernet-ээс юугаараа ялгаатай вэ?
Аж үйлдвэрийн Ethernet нь арилжааны Ethernet-тэй ижил IEEE 802.3 физик стандартуудыг ашигладаг боловч тэдгээрийг PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT зэрэг детерминистик холбооны протоколууд, мөн бат бөх холбогч, илүү өргөн температурын үнэлгээ, өндөр оролтын хамгаалалтын түвшин зэргээр өргөжүүлдэг.
Хамгийн чухал ялгаа нь баталгаатай хугацаа юм. Аж үйлдвэрийн Ethernet нь микросекундын түвшний чичиргээгээр миллисекундээс доогуур мөчлөгийн хугацааг бий болгож чаддаг бөгөөд уламжлалт Ethernet үүнийг найдвартай хангаж чадахгүй.
А2: Хөдөлгөөн хянахын тулд үйлдвэрлэлийн утасгүй сүлжээ үйлдвэрлэлийн Ethernet-ийг орлож чадах уу?
Бодит цагийн хөдөлгөөн хянах хатуу програмуудад хараахан зориулагдаагүй байна.
URLLC тохиргоотой хувийн 5G байршуулалт зэрэг хамгийн дэвшилтэт утасгүй сонголтууд нь 1-5 миллисекундын хооронд хоцрогдолд хүрч чаддаг. Гэсэн хэдий ч аюулгүй байдлын чухал хөдөлгөөний хяналтын баталгаажсан хэрэгжилтүүд хязгаарлагдмал хэвээр байна.
Утасгүй технологиуд дараахад тохиромжтой:
- Конвейерийн оролт/гаралт
- Хяналтын системүүд
- Аюулгүй байдлын хувьд чухал биш автоматжуулалт
Синхрончлогдсон серво удирдлагын хувьд утастай Аж Үйлдвэрийн Ethernet нь илүүд үздэг шийдэл хэвээр байна.
А3: Аль үйлдвэрлэлийн утасгүй технологи хамгийн их хамрах хүрээг хангадаг вэ?
LoRaWAN нь хамгийн өргөн хүрээний хамрах хүрээг санал болгодог.
Ердийн гүйцэтгэл нь дараахь зүйлийг агуулдаг.
- Ил задгай орчинд 15 км-ээс дээш
- Саад бэрхшээлтэй үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад ойролцоогоор 2-5 км
Энэ нь LoRaWAN-г дараах зүйлсэд тохиромжтой болгодог:
- Шугам хоолойн хяналт
- Хэрэглээний тоолуур
- Хөдөө аж ахуйн мэдрэгч
- Том хэмжээний үйлдвэрлэлийн хяналт
ISA100.11a болон WirelessHART нь зангилаа хоорондын харилцаа холбоогоор хамрах хүрээг өргөжүүлдэг торон сүлжээний архитектурыг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн нэг удаагийн холболтод ойролцоогоор 300 метр хүрдэг.
А4: Холимог утастай болон утасгүй сүлжээг аюулгүй болгоход илүү хэцүү юу?
Тэд нэмэлт анхаарал шаарддаг боловч заавал өндөр өртөг шаарддаггүй.
Шилдэг туршлагууд нь:
- Утасгүй сегментүүдийг найдваргүй сүлжээ гэж үзэх
- VLAN сегментчилэл
- WPA3-Байгууллагын баталгаажуулалт
- Хуурамч хандалтын цэгийг илрүүлэх
Орчин үеийн олон үйлдвэрлэлийн унтраалга нь эдгээр аюулгүй байдлын чадавхийг төрөлхийн дэмждэг тул сайн зохион бүтээгдсэн байршилд тусдаа аюулгүй байдлын төхөөрөмжүүдийн хэрэгцээг арилгадаг.
А5: Холболтын технологийг сонгохдоо юуг хамгийн түрүүнд үнэлэх ёстой вэ?
Ашиглалтын явцад хөрөнгө хөдөлж байгаа эсэхийг асууж эхэл.
- Хэрэв хөдөлгөөнт байдал шаардлагатай бол утасгүй холболт нь бараг л шийдлийн нэг хэсэг байх болно.
- Хэрэв хөдөлгөөнт байдал шаардлагагүй бол програм нь 5 миллисекундээс доош тодорхой хугацаа шаарддаг эсэхийг тодорхойлно уу.
Хэрэв тийм бол Аж үйлдвэрийн Ethernet нь ерөнхийдөө хамгийн аюулгүй сонголт юм.
Бусад бүх хүчин зүйлс - түүний дотор хамрах хүрээ, зурвасын өргөн, өртөг зэрэг нь эдгээр хоёр үндсэн асуултын хоёрдогч асуудал юм.
Дүгнэлт
СофтелАж үйлдвэрийн хүнд нөхцөлд зориулан бүтээсэн бат бөх холболтын шийдлүүдээр дамжуулан Аж үйлдвэрийн Зүйлсийн Интернет (IIoT) дэд бүтцийг дэмждэг. Аж үйлдвэрийн Ethernet бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон бэхжүүлсэн шилэн кабелиас эхлээд захын сүлжээний дэмжлэг хүртэл Softel нь байгууллагуудад аж үйлдвэрийн системийн урт хугацааны тогтвортой байдал, гүйцэтгэл, өргөтгөх чадварыг хангах найдвартай физик давхаргын сүлжээг бий болгоход тусалдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 6-р сарын 11