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        敏捷和智能制造開(kāi)創(chuàng)工業(yè)4.0的未來(lái)

        本文作者:萊迪思文章       點(diǎn)擊: 2023-03-28 14:51
        前言:
         
        近來(lái)有關(guān)工業(yè)4.0的談?wù)撌譄崃遥@一術(shù)語(yǔ)用于描述制造業(yè)領(lǐng)域興起的數(shù)字化、自動(dòng)化和互連計(jì)算智能的趨勢(shì)。隨著工業(yè)4.0的發(fā)展,圍繞云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、安全互連以及AI等技術(shù)的價(jià)值和功能日益凸顯,有望帶來(lái)更加智能、穩(wěn)定和高效的制造。
         
        然而,隨著工業(yè)4.0的興起和這些領(lǐng)域的發(fā)展,對(duì)更高水平的技術(shù)和服務(wù)的需求也隨之而來(lái)。具體而言,需要靈活和安全的工具促進(jìn)互連,還需要更高級(jí)別的數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)、服務(wù)和整體的制造。
         
         
        使用OPC UA和TSN滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
        隨著我們不斷向工業(yè)4.0邁進(jìn),數(shù)據(jù)采集變得越來(lái)越重要。為了收集必要的數(shù)據(jù),OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA)和時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)越來(lái)越流行。
         
        作為一種機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信協(xié)議,OPC UA是一種獨(dú)立于平臺(tái)、面向服務(wù)的架構(gòu),它將OPC規(guī)范集成到框架中,可以簡(jiǎn)化互連,從而優(yōu)化集成,自動(dòng)化系統(tǒng)和軟件應(yīng)用,同時(shí)以安全性為基石。借助OPC UA,您可以輕松連接云端或網(wǎng)絡(luò)邊緣的遠(yuǎn)程設(shè)備,實(shí)現(xiàn)診斷、監(jiān)控、報(bào)告和其他服務(wù)。
         
        此外,結(jié)合TSN出色的實(shí)時(shí)功能,OPC UA成為不斷發(fā)展的制造行業(yè)的關(guān)鍵解決方案。具體來(lái)說(shuō),在傳感器和執(zhí)行器層面將OPC UA與TSN疊加時(shí),就能實(shí)現(xiàn)持續(xù)的數(shù)據(jù)流監(jiān)控,而無(wú)需分散操作或降低安全性。
         
        雖然OPC UA通常僅在某些設(shè)備支持使用,并且只能共享一小部分可用數(shù)據(jù),但目前的一個(gè)趨勢(shì)是為OPC UA over TSN創(chuàng)建開(kāi)源堆棧,尤其是Amazon的FreeRTOS,從而簡(jiǎn)化和加速高效、智能和安全的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)。
         
         
        使用FPGA增強(qiáng)OPC UA
        現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)是一種可以通過(guò)編程來(lái)執(zhí)行幾乎任何類型計(jì)算功能的半導(dǎo)體芯片,這為OPC UA和TSN提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。由于這些器件十分獨(dú)特且高度專業(yè)化,可以針對(duì)特定功能實(shí)現(xiàn)輕松定制。
         
        FPGA 不僅能幫助設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)專用的引擎或協(xié)處理器,而且還提供在系統(tǒng)部署后可重新編程或更新的額外優(yōu)勢(shì)。特別是對(duì)于制造業(yè)而言,由于產(chǎn)品要求經(jīng)常發(fā)生變化,因此在特定機(jī)器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,這一功能非常重要。此外,工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品壽命通常為幾十年(而不是短短幾年),因此更新和升級(jí)現(xiàn)有機(jī)器以支持新標(biāo)準(zhǔn)或滿足不斷變化的技術(shù)需求至關(guān)重要。此外,隨著對(duì)數(shù)據(jù)的需求不斷增長(zhǎng),F(xiàn)PGA能夠以一致、時(shí)間敏感的方式處理數(shù)據(jù)或執(zhí)行某些功能。
         
        然而,盡管FPGA功能強(qiáng)大、靈活且性能出眾,但有些人認(rèn)為軟件開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)針對(duì)FPGA的應(yīng)用很有難度。由于其架構(gòu)獨(dú)特,許多標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境和編程工具不適用于FPGA。為了克服這一挑戰(zhàn),使用萊迪思Automate解決方案集合這樣的優(yōu)化工具至關(guān)重要,該產(chǎn)品在最近更新的3.0版本中增加了許多新功能。
         
         
        Automate 3.0如何優(yōu)化FPGA并推動(dòng)OPC UA取得成功
        萊迪思的Automate 3.0解決方案集合通過(guò)易于使用、低功耗、基于FPGA的RISC-V®軟件可編程解決方案加速智能自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),同時(shí)優(yōu)化用戶體驗(yàn),加速機(jī)器人、嵌入式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、功能安全(FuSa)和安防等應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。
         
        此外,Automate 3.0還利用OPC UA云通信、UPD硬件加速、PCIe® DMA支持、單線聚合、CNC、運(yùn)動(dòng)控制等功能,幫助工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員評(píng)估、開(kāi)發(fā)和部署最佳應(yīng)用。
         
        借助Automate 3.0,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠開(kāi)發(fā)基于FPGA的RISC-V軟件可編程工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用,例如CNC、機(jī)器人、具有預(yù)測(cè)性維護(hù)功能的可擴(kuò)展多通道馬達(dá)控制、實(shí)時(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及使用OPC UA的本地到云網(wǎng)絡(luò)。
         
        開(kāi)創(chuàng)工業(yè)4.0新未來(lái)
        隨著我們?cè)絹?lái)越接近工業(yè) 4.0的目標(biāo),我們看到對(duì)安全性、靈活性和連接性的需求不斷增加。FPGA是解決這三個(gè)問(wèn)題的理想解決方案,借助萊迪思的Automate 3.0解決方案集合,制造業(yè)必將變得更快、更智能、更安全。
         
        如需詳細(xì)了解萊迪思Automate解決方案集合如何加速工業(yè)自動(dòng)化并支持工業(yè)4.0應(yīng)用,請(qǐng)聯(lián)系我們的團(tuán)隊(duì)。

        關(guān)于萊迪思半導(dǎo)體
        上海萊迪思半導(dǎo)體有限公司是全球低功耗FPGA的領(lǐng)先供應(yīng)商,我們?yōu)椴粩嘣鲩L(zhǎng)的通信、計(jì)算、工業(yè)、汽車和消費(fèi)市場(chǎng)客戶提供從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云端的各類解決方案。上海萊迪思自1993年設(shè)立上海研發(fā)中心至今已擁有成熟的研發(fā)團(tuán)隊(duì),在上海、深圳、北京、西安和成都設(shè)有銷售和技術(shù)支持辦公室,我們的分銷商遍及30多個(gè)省市,為我們的客戶提供最可靠、專業(yè)的服務(wù)。我們的技術(shù)、長(zhǎng)期的合作伙伴關(guān)系以及世界一流的技術(shù)支持,使我們的客戶能夠快速、輕松地開(kāi)啟創(chuàng)新之旅,創(chuàng)造一個(gè)智能、安全和互連的世界。

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        Lattice Semiconductor Corporation、Lattice Semiconductor(和設(shè)計(jì))及特定的產(chǎn)品名稱均為萊迪思半導(dǎo)體公司在美國(guó)和/或其它國(guó)家的子公司的注冊(cè)商標(biāo)或商標(biāo)。本文檔中使用的“合作伙伴”一詞并不意指萊迪思與任何其他實(shí)體之間法律上的合作伙伴關(guān)系。 

         
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