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說，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為大家梳理一下。

說到工業(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)字化并不是說專門的某一款軟件或者某種技術(shù)，簡(jiǎn)單地說，工業(yè)數(shù)字化是指將傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種信息、數(shù)據(jù)通過數(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)用等一系列過程。

舉個(gè)例子，在工廠的設(shè)計(jì)階段，可以通過仿真軟件進(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)品的制造過程中，通過物聯(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；通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，可以優(yōu)化生產(chǎn)過程，減少資源浪費(fèi)和產(chǎn)品缺陷，tigao產(chǎn)品質(zhì)量，也就是我們常說的智能化技術(shù)。
而在整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)的過程中，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，通過不同維度來解析數(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)過程中產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)、過程數(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，我們一起來看一下。

PLC 功能塊來完成 IT 任務(wù) 

       既然 IT-OT 的融合是大勢(shì)所趨，IT 和 OT 之間的界限也越來越模糊，越來越多的 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，隨著版本的不斷升級(jí)，性能上也有不斷地tigao，通過指令塊的靈活使用，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，效率低下的問題。
基于現(xiàn)有的軟件環(huán)境，有沒有解決辦法呢？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語言調(diào)用，例如通過使用 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 TIA Portal 對(duì)象和相應(yīng)功能，應(yīng)用程序通過 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 這門編程語言，相信很多同學(xué)或許都聽過，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，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發(fā)出解決特定問題的應(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，通過調(diào)用不同的協(xié)議庫來實(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，這些庫同樣可以實(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Python 的 DCP 的庫我們也可以開發(fā)輕量級(jí)、跨平臺(tái)的應(yīng)用，可以在自己開發(fā)的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn) PN-DCP 的功能。

 

通過 Python 的SNMP 的庫可以對(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，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啟掃盲之旅，從網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、服務(wù)的開發(fā)，幫助大家了解整個(gè)過程，相信一定會(huì)給大家?guī)矶恳恍碌母杏X！