智能制造是今天解決我們當下產業問題的一個方向，也是國家“制造業2025”規劃的政策所指。然而實現智能制造必須基于集成，這包括在硬件方面的集成、軟件的集成、產業界內部之間的互聯、跨界的互聯與集成，這些都預示著產業變化必須以“集成”實現共同的發展與提高。
　　本年度的工博會IAS展，貝加萊將向產業界展示其在智能制造領域智能化方面的最新集成技術，智能制造的實現在于“集成”，這些集成包含了設備的智能集成、軟件集成、智慧工廠與大數據、人工智能技術的集成，也包括了企業之間的協作。
　　一、智能集成對于控制器有哪些需求？
　　智能集成時代不同于以往，必須有更強的開放性，才能滿足設備集成、互聯的能力，一方面實現實時控制，另一方面給大數據、云平臺提供數據支持，便于人工智能、深度學習來進行數據應用分析，這就需要控制器滿足以下需求：
　　■實時控制與通信能力
　　■開放的互聯接口支持能力（對OPC UA的支持）
　　■協同運動控制能力（PLCopen協同運動控制
　　■標準的編程確保其開放性，IEC61131-3支持
　　■支持仿真能力，如MATLAB/Simulink集成
　　■基于Web的遠程維護與診斷技術
　　■控制與顯示集成的產品
　　■大塊數據存儲能力
　　這些，是基礎硬件平臺，無論對于開發智能機器、產線、工廠的集成而言，這些都是迫切的需求，與傳統的PLC產品不同，今天的控制器對于開放的PC技術、通信技術必須要有強大的支持能力。
　　貝加萊是開放自動化技術的領導企業，在過去的近40年依照產業需求踐行其理念，其產品完全滿足對智能時代集成的完全響應能力。
　　■PLC（X20系列控制器）
　　■PC/Panel PC
　　■集成控制與顯示的HMI
　　■運動控制系統(ACOPOS家族產品)

　　圖1 貝加萊集成控制、顯示于一體的新一代Panel PC

　　如圖1所示，貝加萊的Panel PC可以將PLC邏輯控制、Windows畫面設計、同時運行RTOS處理高速機器人，CNC等高實時性運動控制任務、采用多點觸摸方式操作簡單，并且，可選法蘭搖臂安裝。
　　貝加萊的產品何止這些？
　　二、智能集成的通信有哪些需求？
　　通信是集成的基礎，但是，通信的集成與商業系統不同，工業系統的通信還需要滿足以下一些特性：
　　（1）.實時性需求—在很多應用中需要僅100μS甚至以下的循環周期需求。
　?。?）.安全性需求--里強調的是功能安全(Funtional Safety)，滿足IEC61508、IEC61784,EN13849、ISO 10218機器人安全等。還有一個非常重要的問題就是在于集成時代的安全，如何有效的與生產效率平衡的問題，這牽扯到異構網絡里的安全信息集成問題。
　?。?）.大數據傳輸需求—與過去的總線不同，新的智能集成對于帶寬和數據傳輸能力的需求有較大的不同，因此，基于獨立幀的以太網如POWERLINK、Profinet、Ethernet/IP等具有大數據傳輸能力。
　?。?）信息互通需求—不僅滿足互聯的接口以及實時性交互，對于不同廠商的產品也需要進行集成，例如：基于XML的設備描述文件（Device Description）、FDT/DTM等技術。
　　（5）.語義互操作需求—對于與MES系統的集成、與大數據平臺、IoT等的集成，語義互操作將會將不同異構系統進行信息的集成，OPC UA成為了大勢所趨。
　　在這方面，POWERLINK+OPC UA+openSAFETY，是一個很好的解決方案。

　　圖2 貝加萊網絡集成架構-POWERLINK-OPC UA-openSAFETY

　　■與POWERLINK集成，構成一體化通信網絡；
　　■控制器完全集成集成OPC UA；
　　■openSAFETY與OPC UA集成實現工廠安全數據交互；
　　■數字化工廠基礎信息模型；

　　圖3 貝加萊對OPC UA全支持

　　三、工廠集成的平臺應該有哪些需求？
　　（1）復雜任務集成
　　工廠集成的復雜性在于多樣性的任務需求，在ISA-95的定義中，將其分為過程控制、批處理、離散控制三種類型的應用集成，分別對應于高級過程控制/模型預測控制算法的設計能力、批處理的管控以及離散的PLC等的信息集成。
　?。?）功能性
　　對于應用的工廠而言，顯然，希望獲得是最為快速使用的功能，因此，必須確保其易用性。
　?。?）開放性
　　由于工廠的復雜性，存在不同時期、不同廠商，甚至同一廠商內部不同代次的產品，這些復雜的集成對于平臺的開放性是一個挑戰。
　?。?）魯棒性
　　對于高可靠、高可用性是在包含了過程控制、批處理的工廠的基礎性要求，例如啤酒飲料、制藥等領域，這對控制系統的硬件、軟件都健壯性都提出要求。
　　例：APROL平臺實現工廠數據采集的架構

　　圖4 基于APROL構成的工廠數據采集平臺

　　貝加萊APROL—智慧工廠基礎數據平臺
　　■工廠運營維護模塊(EnMon/ConMon、PDA)
　　■開放平臺，支持多種協議連接（FDT/DTM、OPC UA、BacNet...）
　　■支持行業數據集成（OMAC/PackML、FDA Gamp認證...)
　　■與MES互聯接口
　　■支持過程控制、批處理與離散工廠集成
　　■整體提高OEE
　　四、如何讓智能機器開發更為高效？
　　智能時代對于機器的開發將會有更大的挑戰：
　?。?）機器配置/配方的變化—為了適應個性化生產，必須具有非常自由的配置/配方管理與適應能力。
　?。?）更為復雜的IT集成功能，例如：需要開放系統來訪問設備的生產數據/信息（當然不能隨意訪問控制參數）。
　　（3）CNC、機器人的集成，由于產線包含了復雜的設備，因此，具有協同運動控制能力。
　?。?）能源/OEE等與生產運營管理相關的功能。
　　…..
　　智能機器開發平臺-mapp
　　智能制造時代，機器制造商必須快速開發機器以響應市場的需求，傳統的開發模式會讓系統處于反復的重復勞動，而基于軟件復用與軟件構件技術的mapp則是解決智能機器開發的利器，mapp完全基于AppStore的思想開發，應用開發者僅需簡單的拖放、配置形式即可完成大部分的共性開發工作，而與此同時，貝加萊也提供針對行業應用Know-How的功能集成，基于Web的遠程訪問、診斷、配置與機器維護。

　　■降低研發周期達到67%
　　■極易使用-快速學習
　　■基于Web的軟件配置與維護
　　■經過嚴格驗證的代碼
　　■兼容PLCopen Motion、XML...

　　圖5 mapp技術實現原理

　　如圖5所示，mapp技術是一個革命性的自動化開發軟件設計，它將機器的各種功能劃分為機電一體化對象、行業對象、基礎運行管理對象、基于Web的對象，可以根據不同的機器開發應用以模塊化搭建的方式開發應用，大幅度減少對編程的需求，可以節省2/3的開發時間。

　　圖6 智能制造全集成架構

　　歡迎參觀貝加萊展臺—6.1H-B166
　　作為智能制造集成平臺技術的領導者，貝加萊也將出展本次2016年度工博會。誠摯邀請您光臨貝加萊工博會展臺-6.1H-B166，了解智能制造集成方面的技術。