在這些趨勢下,工業(yè)控制領域正經歷著一場革命性變革,新一代網絡架構要求設備端與邊緣計算節(jié)點之間的網絡通信具備提供大帶寬、低時延以及時延確定性的能力,這些正是5G的原生能力: 柔性生產方面,5G網絡低時延、高可靠、強安全的特性可支持柔性生產場景下OT網絡通信的無線化訴求。扁平化網絡架構方面,5G使能各類工業(yè)生產設備進行扁平化通信。同時,5G網絡天然提供全域一張網的能力,結合5G LAN特性的二層接入能力、5G網絡切片對網絡資源的靈活調配,完美契合離散制造企業(yè)OT網絡與IT網絡扁平化融合的發(fā)展趨勢。
5G+PLC深度融合破除5G落地工業(yè)的“水土不服”
工業(yè)控制是工業(yè)生產的核心環(huán)節(jié),5G+PLC的深度融合將為制造業(yè)生產模式和生產形態(tài)帶來革新。隨著5G技術的不斷演進,R16關鍵特性的引入,5G可靠的低時延能力使得5G使能PLC控制領域,即支持PLC南向通信漸成為了可能。
據悉,在工業(yè)制造現場,由于最靠近底層工業(yè)設備,以PLC為代表的工控系統(tǒng)軟硬件,通常作為重要的底層控制部件應用出現,以實現工業(yè)設備的具體操作與工藝控制由于涉及到許多設備的精準配合,因此對時延的控制與誤差要求非常高,這也使得長期以來,控制系統(tǒng)與采集單元的連接都常常采用有線的方式,而無線網絡不在考慮之中。
在工廠網絡中,5G更為廣泛地應用于ERP、MES、SCADA這些層級較高的系統(tǒng)層,但很少進入到更加深入的PLC控制領域。雖然有線連接為PLC提供了穩(wěn)定時延的電信號,但由于工廠有很多產線及機臺,涉及到很多臺PLC,而每一次產線調整,尤其是柔性制造產線進行調整時,布線和程序調試的工作量都非常大。
基于此,白皮書從工業(yè)產線初期分析調研開始,至全面落地進行生產為終,提供了一個全面的5G+PLC深度融合的工業(yè)產線的解決方案,涵蓋系統(tǒng)架構、5G+PLC應用場景分類、5G網絡規(guī)劃/部署/運維及性能要求等多個層面的信息。
在系統(tǒng)架構層面,白皮書將5G+PLC典型系統(tǒng)架構分為現場接入設備、邊緣集中部署和上層承載應用三個層級 ,