探索工业物联网的力量：如何通过集成Profibus现场总线设备，让旧制造系统焕发新生？

在媒体上，关于工业物联网（IIoT）的讨论如潮水般涌现。许多主流仪器和控制系统供应商甚至将他们现有的产品线重新包装后，以此作为IIoT产品进行营销。工程师们常常表示，他们多年来一直在做与IIoT相似的工作。然而，对于IIoT的理解却不足。这一行业一直在做的事情，与期望实现的IIoT目标有所不同，就像把鹅叫子一样，这是不正确的。

现在，生产制造中使用的传感器越来越智能，并能更好地连接起来。而且，它们配置了板载网络接口，那它们真的是IIoT吗？

让集成事半功倍

一般来说，在制造系统中增加额外传感器的过程是什么样的？例如，如果要将趋近式开关安装到生产线上以计算产品数量，该过程通常包括以下步骤：

确定需求；

定义需求并确定硬件和布线；

根据速度要求以及第一步实施的工程，确定数字输入模块上的开路触点或添加高速计数模块；

购买传感器；

机械安装趋近式开关；

等待生产系统停机；

如果需要，为可编程逻辑(PLC)机架添加新模块；

将趋近式开关的导线连接到输入模块；

修改PLC程序，执行新功能逻辑以计算脉冲，并确定计数器何时滚动以避免溢出；

测试PLC程序逻辑；

创建人机界面(HMI)，用于显示生产计数，或配置历史数据库以记录生产计数_;

12.(可选)采取额外步骤，将新计数器连接到更高级别的制造执行系统(MES)/生产线性能系统中，以获取整体设备效率。

要增加传感器并利用它提供信息，编写PLC代码，并构建适当应用程序，需要花费大量时间和金钱投资。如果设备老化，没有配置PLC，这就变得更具挑战性，因为现在仍有机械生产线在运行。例如，一台几年前就已经投入使用，但没有配置PLC、完全由电机、齿轮、滑轮和继电器组成的小型馅饼壳机，不会因为其陈旧而减少收集智能数据指标所需的人力资源。

现在，让我们将此过程与现代IIoT实施过程进行比较：

1. 确定需求；

2. 采购IIoT设备和传感器；

3. 机械安装趋近式开关；

4. 将IIoT设备连接到无线网络、有线以太网，或购买配置了板载2G/3G连接的IIoT设备；

5. 插入120V或24VDC电源；

6. 在云网络应用程序中创建帐户。

通过这六个步骤，可以完成整个项目，无需工程实施，无需编码，即插即用。员工可以从会议室走向车间，在一个小时内，就能获得大量数据。这些数据可能包括能够计量、显示和分析趋势以及停机时间指标所需信息。此外，还可能包含对停机时间指标、平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）、整体设备效率（OEE）及访问分析数据等功能。在互联网浏览窗口布置一个工作人员可以选择停止原因，从而允许员工分析停止原因，每个传感子的总成本约为每月150美元，而用户不受限制——这些投入将带来巨大的回报投资。

改变游戏规则的事实

对于专业人士来说，这可能会引起不安，因为他们逐渐从原厂供应商转变为最大限度减少实施其产品困扰并降低总成本劳动力的角色。

那么为什么说 IIOT 能够改变游戏规则呢？例如，在一栋房子里，每层楼都可能拥有自己的暖通空调单元，但它们没有板载以太网或无線連接。这就像很多独立运作但互不相连的一些工厂车间中的各种機械系統一样。在不到一个小时内，可以让N个独立装置通过移动设备切换至加热模式中央监控及數據采集(SCADA)系統則提供控制與監視功能，並且這些設備不再獨立運行內建於傳感者的分析與智慧控制功能可以節省資金並提高運營效率。

直至目前為止，這種持續提升數字化成本已經令人望而卻步。但是 IIOT 可能會幫助任何企業通過低成本邊緣設備來獲取關鍵數據，並實現更加輕鬆地智能化。

图片来源:AvidSolutions

更聰明，更快捷的地方

這就是工業物聯網真正力量——讓現有系統變得更加聰明，而無需推倒重來。这也是未來製造業大潮浪涛中的結晶——專門構建應用程式將計算與控制融合於邊緣，以及將基于雲端應用的連結帶至現有的分析應用之間。在工業3.x時代，有許多生產者落後，而其他一些則處於「自動化孤島」狀態，其資產沒有彼此聯繫。在許多情況下，由孤立之生產资产轉換為與傳統工程連結之企業资产，這意味著完全重新設計或推倒重來—that 是對仍然盈利並正在運行的大型機械投資進行巨額投資—意味著從孤立之生產资产轉換為企業資产對資料提出決策可能性正在增加。

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