3BSE020512R1

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：祖巧麗

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在“工業(yè)4.0”的轉型浪潮之下，富有遠見的制造商正忙于籌劃和打造未來的智能工業(yè)企業(yè)。他們將信息技術（IT）域和操作技術（OT）域融為一體，構建新一代智能系統(tǒng)，從而促進生產、改善運營、增強客戶支持，還可以分析工業(yè)物聯(lián)網提供的實時數(shù)據(jù)。zui簡單的物聯(lián)網（IoT）概念就是通過嵌入式系統(tǒng)連接更廣闊的世界。就更廣泛的層面而言，它還涉及數(shù)據(jù)分析（通常在云中進行）、人機交互和安全性。挑戰(zhàn)在于，制造商需要充分整合四項*的工業(yè)物聯(lián)網技術：網絡技術、處理技術、用戶界面技術和安全性技術。恩智浦全新的QorIQ Layerscape LS1028A處理器可輕松應對上述挑戰(zhàn)。

1、時間敏感型網絡

只有通過調整連接IT域和OT域的網絡，才能實現(xiàn)二者的融合。域的功能千差萬別，其網絡也截然不同。IT域包含將數(shù)據(jù)轉換為有用信息的系統(tǒng)。對于制造商而言，它不但包含通用系統(tǒng)，如財務、電子郵件及客戶關系管理系統(tǒng)，還包括制造業(yè)特需的管理規(guī)劃和物流系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都以計算機為基礎，沒有硬實時要求，因此IT網絡可以采用“盡力而為”的普通以太網技術。

OT域則包含將物料轉化為產品的系統(tǒng)，以及用于實施流程控制、工作流管理和流程監(jiān)控的實時嵌入式系統(tǒng)。工廠可使用工業(yè)以太網技術，利用標準以太網提供實時響應，并使用舊式的工業(yè)通信協(xié)議執(zhí)行操作。遺憾的是，許多工業(yè)以太網協(xié)議既不能彼此互用，也不能與標準以太網互用，因此限制了技術供應商的大規(guī)模發(fā)展，減緩了創(chuàng)新的步伐。工廠中的單臺機器可能連接不同的工業(yè)以太網網絡，每種網絡運行特定的協(xié)議，具備不同的控制功能，如圖1所示。制造商必須部署網關，在不同網絡之間傳輸數(shù)據(jù)，或將數(shù)據(jù)傳輸至IT系統(tǒng)。

圖1：現(xiàn)代設備框圖（來源：AVNU）

由于傳統(tǒng)的工業(yè)以太網協(xié)議具有以上互聯(lián)互通的限制，所以不能很好地支持工業(yè)4.0。此外，以IT為導向的標準以太網也不能提供控制系統(tǒng)所需的實時性能。不過，IEEE在2004年成立了一支團隊，負責制定消費類應用的音頻/視頻流傳輸標準，之后又拓展到了專業(yè)應用的標準制定。這支團隊制定了一套音頻/視頻橋接（AVB）標準，內容涉及網絡設備時間同步（借鑒IEEE 1588）、流量整形及準入控制。雖然不能*工業(yè)應用的需求，但這些標準為更精確的以太網流量管理提供了一個框架。

這支IEEE團隊在認識到將AVB用于工業(yè)用途的潛在可能性之后，將其更名為時間敏感型網絡（TSN），并且開始修訂802標準系列，致力于滿足工業(yè)和汽車應用需求，同時改善專業(yè)音視頻應用的性能。新標準定義了時間敏感型流量整形和關鍵流量調度策略。為了便于調度，新標準增加了非關鍵性幀可搶占的調度策略，針對冗余網絡路徑的新標準提升了網絡的可靠性。現(xiàn)在，工業(yè)企業(yè)可以只部署一種IEEE標準以太網網絡，既能傳輸OT系統(tǒng)中對實時型要求較高的控制流量，又能傳輸IT系統(tǒng)中盡力而為的普通以太網流量。在工業(yè)物聯(lián)網的關鍵網絡技術已經確定的情況下，工業(yè)企業(yè)可以著重關注OT-IT融合和工業(yè)4.0帶來的戰(zhàn)略效益。圖2顯示的是部分新規(guī)范，這些規(guī)范屬于TSN規(guī)范，具有工業(yè)應用案例。

SIEMENS TERMINAL BASE 6ES7 193-4CA40-0AA0 *LOT OF 2*
 
SIEMENS TERMINAL MODULE, 6ES7 193-4CA50-0AA0
 
SIEMENS SIMATIC S7 DIGITAL INPUT MODULE 6ES7131-4BD00-0?AA0 W/ BASE *LOT OF 2*
 
SIEMENS 6ES7 221-1 BF22-0XA0 INPUT MODULE, NIB
 
SIEMENS SIMATIC NET PROFIBUS OLM/P12 6GK1 502-3CA10
 
SIEMENS SIMATIC S5 ADAPTION CASING 6ES5491-0LB11
 
SIEMENS SIRIUS 5.5-8A MOTOR CONTROLLER 3RV1021-1HA10
 
SIEMENS SIMATIC S7 STEPPER MOTOR MODULE 6ES7 353-1AH01-0AE0
 
SIEMENS SIMATIC S7 24VDC, 2A DIGITAL OUTPUT MODULE 142-1BD40-0XA0
 
SIEMENS SIMATIC S5 24VDC 5A DIGITAL OUTPUT 6ES5-451-7LA12
 
SIEMENS 24VAC/DC 0.05s-100h TIMING RELAY 3RP1505-1AP30
 
SIEMENS * MANUAL MOTOR CONTROLLER * 3RV1421 1HA10
 
SIEMENS SIMATIC S7 24VDC DIGITAL OUTPUT MODULE 6ES7132-4BD01-0?AA0 WITH BASE
 
SIEMENS LOGOIPower 5VDC 3A POWER SUPPLY 6EP1311-1SH02
 
SIEMENS TERMINAL MODULE 6ES7 193-4CA50-0AA0
 
SIEMENS 0.5-10s ON DELAY TIMING RELAY 3RP1511-1AQ30
 
SIEMENS SIMATIC NET IE M12 CONN. CABLE 0.3M 6XV1870-8AE30 *NEW*
 
SIEMENS SIMATIC S5 I/O MODULE 6ES5 482-8MA13
 
SIEMENS SIMATIC S7 24-230VAC, 2A OUTPUT MODULE 6ES7 132-4HB00-0AB0
 
SIEMENS 4A SINGLE POLE CIRCUIT BREAKER 5SN1 G4A
 
SIEMENS SIMATIC S5 24VDC DIGITAL OUTPUT MODULE 6ES5451-7LA12
 
SIEMENS SIMATIC S5 0.5A 32xDC 24V DIGITAL OUTPUT MODULE 6ES5 451-7LA11
 
SIEMENS SIMATIC S7 INTERFACE MODULE 6ES7 153-2BA00-0XB0
 
SIEMENS 0.5-10S TIMING RELAY 3RP1511-1AP30
 
SIEMENS 0.25-0.4A MANUAL MOTOR CONTROLLER 3VE1010-2D *LOT OF 3*
 
SIEMENS 220/380V 240/415V 10A CIRCUIT BREAKER G10A 5SN7
 
SIEMENS SIMATIC S7 2A 24VDC DIGITAL OUTPUT MODULE 6ES7 132-4BB30-0AB0 WITH BASE
 
SIEMENS 2M RFID READER DROP CABLE 6GT2091-0FH20 *NEW*
 
SIEMENS CONTACTOR 3TF2010-0AL2 1NO
 
SIEMENS SIMATIC S5 DIGITAL INPUT MODULE 6ES5422-8MA11
 
SIEMENS 5-PIN Y CONNECTOR 6ES7194-1KA01-0?XA0 *NEW LOT OF 3*
 
SIEMENS OUTPUT MODULE 6ES5 454-7LA12
 
SIEMENS 6A 2-POLE CIRCUIT BREAKER 5SJ42 / 5SJ4206-7HG42
 
SIEMENS SIMATIC S5 BACKPLANE BUS MODULE 6ES5700-8MA11 *LOT OF 2*
 
SIEMENS 10A CIRCUIT BREAKER LOT OF 2 5SX21 B10
 
SIEMENS SIMATIC DP, ET200X, 24VDC BASIC MODULE 141-1BF12-0XB0

SIEMENS RELAY ASSEMBLY 3 PIECES DIN RAIL MOUNT V23057-B3006-A1?01 NEW
 
SIEMENS 6ES7 194-1AA01-0XA0 CONNECTOR, NEW
 
SIEMENS 24-48VAC, 12-24VDC SURGE SUPPRESSOR 3RT1916-1J100 *LOT OF 6*
 
SIEMENS 120V OIL TIGHT PUSH TO TEST PILOT LIGHT 52PA6GNA *NEW*
 
SIEMENS 24VDC COIL 35A REVERSING STARTER 3RA1323-8XB30-1?BB4
 
SIEMENS CIRCUIT BREAKER 1P 400V NIB 5SX21 C8
 
SIEMENS SIRIUS CLASS 10 1.5-6A OVERLOAD RELAY 3RB1026-1PB0
 
SIEMENS SIMATIC S5 SINC COMMUNICATIONS PROCESSOR 6GK1243-3SA00
 
SIEMENS SIMATIC S7 24VDC DIGITAL INPUT MODULE 6ES7 131-4BB00-0AB0 WITH BASE