工業(yè)數字化的概述

工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入到數字化的時(shí)代，工業(yè)企業(yè)面臨著(zhù)前所未有的機遇和挑戰。
工業(yè)數字化是什么概念呢？在實(shí)際工作中，對數字化和數字化轉型的理解是多樣化的，對數字化的認知和理解就像“一千個(gè)人有一千個(gè)哈姆雷特” 一樣。

對于自動(dòng)化工程師出身的大家來(lái)說(shuō)，是否同樣也會(huì )為如何理解數字化而苦惱，讓我們用通俗易懂的方式來(lái)為大家梳理一下。

說(shuō)到工業(yè)數字化，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)數字化并不是說(shuō)專(zhuān)門(mén)的某一款軟件或者某種技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，工業(yè)數字化是指將傳統工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種信息、數據通過(guò)數字化技術(shù)的手段進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取、記錄、交互、分析、共享、應用等一系列過(guò)程。

舉個(gè)例子，在工廠(chǎng)的設計階段，可以通過(guò)仿真軟件進(jìn)行工藝的虛擬仿真，可以在計算機上進(jìn)行產(chǎn)品設計和模擬，減少實(shí)物樣機的制作成本和時(shí)間。
那么，在這個(gè)例子中，工廠(chǎng)的工藝設計就是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的信息。
而虛擬仿真的軟件，例如：西門(mén)子PLCSIM Advance、MCD 就是這里用到的數字化的技術(shù)手段。


在產(chǎn)品的制造過(guò)程中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)實(shí)現設備之間的聯(lián)網(wǎng)和數據共享，可以tigao生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
自動(dòng)化技術(shù)可以替代傳統的人工操作，tigao生產(chǎn)效率和穩定性，減少人為誤差；通過(guò)數據分析和預測，可以?xún)?yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，減少資源浪費和產(chǎn)品缺陷，tigao產(chǎn)品質(zhì)量，也就是我們常說(shuō)的智能化技術(shù)。
而在整個(gè)方案實(shí)現的過(guò)程中，IOT 產(chǎn)品、大數據分析、網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控、AI 技術(shù)等等，共同構建了數字化的解決方案。


對于傳統的自動(dòng)化工程師，如何理解數字化、并在實(shí)際工程中去實(shí)踐，1847 為大家推出了數字化有關(guān)的專(zhuān)題課程，通過(guò)不同維度來(lái)解析數字化技術(shù)的應用。

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IT-OT 課程內容

在工業(yè)數字化發(fā)展的進(jìn)程中，數據扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。
傳統的自動(dòng)化工程師，習慣關(guān)注于控制，我們的思路邏輯是一個(gè)閉環(huán)的結構。
在整個(gè)閉環(huán)中，有哪些數據，這些數據可以給什么樣的人用？這個(gè)對于自動(dòng)化工程師是一個(gè)挑戰。

自動(dòng)化工程師面向的對象是工業(yè)設備，在整個(gè)閉環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的控制數據、診斷數據、過(guò)程數據、質(zhì)量數據，如何挖掘這些數據的價(jià)值，是我們需要去思考和準備的。

傳統的 IT 網(wǎng)絡(luò )中，提供了豐富的規范、協(xié)議以及技術(shù)手段，這些都可以幫助用戶(hù)對數據進(jìn)行充分地發(fā)掘。
這就不難理解為什么工業(yè)數字化的發(fā)展中 IT-OT 融合是大勢所趨，IT-OT 融合是把信息技術(shù) (IT)，即處理數據的硬件、軟件和技術(shù)，與運營(yíng)技術(shù) (OT)，即控制工業(yè)運營(yíng)的系統，集成在一起。

西門(mén)子1847工業(yè)學(xué)習平臺針對工業(yè)數字化進(jìn)程中 IT-OT 融合的應用為大家推出幾門(mén)課程，我們一起來(lái)看一下。

PLC 功能塊來(lái)完成 IT 任務(wù) 

       既然 IT-OT 的融合是大勢所趨，IT 和 OT 之間的界限也越來(lái)越模糊，越來(lái)越多的 IT 技術(shù)被引入到 OT 應用之中，以前我們談?wù)?PLC 通訊會(huì )想到 PROFINET、S7、Modbus TCP 這些傳統的工業(yè)通訊協(xié)議，現在隨著(zhù)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)議塊能夠幫助傳統的 PLC 適應更多豐富的應用場(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)現場(chǎng)層設備間的數據交互，PLC 可以通過(guò)這些協(xié)議實(shí)現數據的北向 （IT）傳輸，面向的對象可以是服務(wù)器、云端，這就為后續大數據的分析提供了保證。

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)現場(chǎng)設備網(wǎng)絡(luò )的信息收集，可以幫助 PLC 查詢(xún)、更改網(wǎng)絡(luò )設備的狀態(tài)，隨時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò )性能，不同的 MIB 庫也為實(shí)際應用定義了很多有用的信息，為網(wǎng)絡(luò )的維護、診斷提供了有力的幫助。

針對這些功能塊，我們結合實(shí)際的工程案例，為大家介紹功能塊的使用。
SIMATIC PLC 庫，隨著(zhù)版本的不斷升級，性能上也有不斷地tigao，通過(guò)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，項目重復性強、調試過(guò)程中需要做大量的、重復性的工作。
如果能夠使用批量工具快速配置，批量完成重復性的工作，并快速生成 PLC 程序，就能夠解決項目編程耗時(shí)長(cháng)，錯誤率高，效率低下的問(wèn)題。
基于現有的軟件環(huán)境，有沒(méi)有解決辦法呢？TIA Portal，作為西門(mén)子數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目過(guò)程中的大量的重復性的編程工作。
TIA Portal Openness提供了 API 的函數供gaoji語(yǔ)言調用，例如通過(guò)使用 Microsoft Visual Studio 創(chuàng )建應用程序實(shí)現相應功能，TIA Portal Openness 使用 DLLs 訪(fǎng)問(wèn) TIA Portal 對象和相應功能，應用程序通過(guò) Openness 遠程控制 TIA Portal 實(shí)現定義好的功能。

這樣，就可以通過(guò)定義好的應用程序完成預定的自動(dòng)化任務(wù)，可謂事半功倍！

利用 Python 實(shí)現現場(chǎng)數據的簡(jiǎn)單呈現
Python 這門(mén)編程語(yǔ)言，相信很多同學(xué)或許都聽(tīng)過(guò)，我們作為電氣自動(dòng)化工程師，平時(shí)所熟悉的 PLC 編程以及上位機軟件的組態(tài)，為什么還要學(xué)習Python呢？
在工控行業(yè)中，自動(dòng)化工程師常常負責監控和優(yōu)化生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化設備和系統。
Python在這個(gè)領(lǐng)域中的應用可以大大tigao工作效率。

Python具有強大的功能庫，可以用于數據處理和分析、與工業(yè)設備和系統進(jìn)行交互、實(shí)現機器學(xué)習和人工智能。
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(guò)程、構建預測模型，進(jìn)行故障預測、控制產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現智能制造。

Python 的語(yǔ)法清晰簡(jiǎn)單，易于學(xué)習和使用。
這使得自動(dòng)化工程師可以快速地開(kāi)發(fā)出解決特定問(wèn)題的應用。
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(wèn)題。
在這個(gè)系列視頻中，我們會(huì )帶著(zhù)大家一步一步了解 Python 的基本應用，通過(guò)調用不同的協(xié)議庫來(lái)實(shí)現對工業(yè)現場(chǎng)數據的采集和呈現功能。


利用Python實(shí)現簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )設備管理
按照我們上面的介紹，Python 提供了豐富的應用庫，這些庫同樣可以實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )設備的管理和數據收集功能。

例如，我們熟悉的 PN-DCP 的協(xié)議，可以讓我們收集和管理 PN 設備的信息，大家熟悉的西門(mén)子的軟件 TIA Portal、PRONETA、SINEC PNI 都集成了該驅動(dòng)。
通過(guò)Python 的 DCP 的庫我們也可以開(kāi)發(fā)輕量級、跨平臺的應用，可以在自己開(kāi)發(fā)的應用上實(shí)現 PN-DCP 的功能。

 

通過(guò) Python 的SNMP 的庫可以對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )中重要節點(diǎn)的數據進(jìn)行分析，liuliang狀態(tài)會(huì )以曲線(xiàn)的方式呈現出來(lái)，這些信息對我們維護網(wǎng)絡(luò )穩定提供了重要的依據。

小程序監視和控制現場(chǎng)設備

，是我們現在生活中必不可少的工具，如果工業(yè)現場(chǎng)的生產(chǎn)數據能夠安全、直觀(guān)地通過(guò)去查看，可以大大方便管理、維護人員遠程監控現場(chǎng)設備，任何時(shí)候都可以采集、存儲、分析、呈現現場(chǎng)的生產(chǎn)數據。

對于這個(gè)應用場(chǎng)景，可能對于絕大多數自動(dòng)化工程師會(huì )感到陌生，我們的課程會(huì )一步一步帶著(zhù)大家開(kāi)啟掃盲之旅，從網(wǎng)絡(luò )的構建、服務(wù)的開(kāi)發(fā)，幫助大家了解整個(gè)過(guò)程，相信一定會(huì )給大家帶來(lái)耳目一新的感覺(jué)！