德國倍福自動化有限公司風電技術(shù)部經(jīng)理王寧強在嘉賓演講環(huán)節(jié)發(fā)表了題為《倍福自動化新技術(shù)—AT與IT的融合》的演講：

 

　　今天我演講的內(nèi)容包括三個部分：

 

　　一、為什么需要AT和IT融合？

 

　　二、AT和IT融合的技術(shù)基礎(chǔ)。

 

　　三、倍福公司我們是如何把我們的自動化產(chǎn)品和IT技術(shù)更深入的融合在一起的。

 

　　首先看一下自動化的發(fā)展，經(jīng)過了四個階段，我們目前處在第三個階段，現(xiàn)在工業(yè)4.0概念大家都已經(jīng)比較熟知了，市場上我們可以看到很多的著作，很多的書可以來介紹工業(yè)4.0的技術(shù)，這個地區(qū)我們提到的就是說在工業(yè)4.0這個時代我們有一些要求，比如學校要求高度信息化、高度網(wǎng)絡(luò)化，這些就是對AI和IT的融合提出了一個要求。AT指得是自動化技術(shù)，IT或者我們叫IT信息通信技術(shù)，現(xiàn)在可能工業(yè)4.0這個概念提出以后OT和AT的概念提的比較多，OT是運營的技術(shù)。跨大家都知道在工業(yè)4.0里面其實有兩個核心價值，一是智能制造，在智能制造里面  對我們的制造系統(tǒng)提出了一些新的要求，比如說高品質(zhì)需要系統(tǒng)有更高的精度，高速度需要你有更高的效率，高級深度就是在一套系統(tǒng)里面可以完成更多的功能。模塊化實現(xiàn)你的柔性生產(chǎn)，包括軟件化、開放性、互聯(lián)網(wǎng)。

 

　　第二個核心特點就是智能工廠，在智能工廠里面我們可以看到它有模塊化的機器，標準化的系統(tǒng)，還有整個系統(tǒng)需要有一個很好的數(shù)據(jù)共享，包括具備全生命周期的設(shè)計，另外包括設(shè)計分析。這里面我標紅的特征也是在IT領(lǐng)域里面已經(jīng)是非常成熟和規(guī)范的了，在自動化領(lǐng)域還是有一定的欠缺。

 

　　從數(shù)字化轉(zhuǎn)移這個角度，上一周我們看到一個新聞金風的數(shù)字化轉(zhuǎn)移獲得了哈佛商業(yè)評論的Top50榜單，這里面實際上我看了一下，最主要的內(nèi)容就是數(shù)字化風電場融入了功力預測，智能故障診斷，健康狀態(tài)預警，分歧優(yōu)化等一體化的IT工具。下午第一位演講者也給我們介紹了云技術(shù)在風電運維或者風電功力預測里面的應用，從這幾個方面我們可以看到，技術(shù)的要求，技術(shù)的發(fā)展需要我們把IT和AT技術(shù)融合在一塊。

 

　　它能不能融合，它的技術(shù)基礎(chǔ)是什么？我從幾個比較具體的方面來給大家闡述一下。

 

　　首先要提到AT肯定首先要講到計算機控制，來看一下計算機控制的歷史，計算機從最初的一個計算機多個用戶，也就是說最早的計算機的模式實際上是這樣的，它的體積非常大。第二個階段就是個人計算機，個人計算機出現(xiàn)以后才有PC的概念，計算機體積變好。再往后面發(fā)展就是一個人占用多個計算機，是結(jié)構(gòu)意義上的計算機，包括手機，包括Pad，包括一些智能設(shè)備，這其實都是一個計算機，這是計算機的發(fā)展技術(shù)。

 

　　計算機的發(fā)展技術(shù)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展也慢慢的應用到工業(yè)領(lǐng)域，就出現(xiàn)了PC控制技術(shù)，我們看一下時間的發(fā)展軸，PC的控制技術(shù)實際上就是和稍微滯后一點的PC機的發(fā)展，PC機發(fā)展成熟之后就引入了PC機的控制，可以看到它代替運動控制，實現(xiàn)界面，實現(xiàn)多個功能的集成。當前最新的技術(shù)我們可以看到，已經(jīng)是有PC控制性能已經(jīng)非常強大了，它可以采用英特爾的多核CPU，這個地方我們可以看到每一個控制技術(shù)12個核，就是可以是現(xiàn)在一個PC機里面可以實現(xiàn)24個核這么多核可以運用一些高級的控制場景，比如說倍福的XPS系統(tǒng)可以在PC機下進行運動，可以有一臺PC機來實現(xiàn)。

 

　　下面是工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)，以太網(wǎng)的技術(shù)事實上很早就有了，可能是隨著PC機技術(shù)的比較，以太網(wǎng)從70年代就開始，它的速度也是從原來的十兆、百兆、千兆，甚至10G、百G這個技術(shù)。過去我們通訊方式主要是組建，把以太網(wǎng)技術(shù)運用到工業(yè)領(lǐng)域，慢慢的以太網(wǎng)技術(shù)被代替掉了。

 

　　前面講的這個就是說工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)還是獨立的，分開的網(wǎng)絡(luò)，只是說我們的童話領(lǐng)域借用了以太網(wǎng)的技術(shù)，但是隨著TSN技術(shù)的提出，實際上我們工業(yè)以太網(wǎng)和普通的以太網(wǎng)或商業(yè)以太網(wǎng)可以融合在一個網(wǎng)絡(luò)里面來。

 

　　另外一個就是說OPC-UA，這實際上是在工業(yè)4.0這個標準里面唯一指定的一種通訊標準。它相對于過去的OPC，定義來說它有很多優(yōu)勢，首先它是獨立操作系統(tǒng)的，第二種就是它的安全性要遠遠高于過去，低于通訊。還有一個突出特點就是它對于PLC進行影射，就是我們通過PLC Open這種框架可以把這些變量等等直接印設(shè)到這個上面去。這就是標準化。

 

　　另外還要講的是IEC61131-3語言，以前每個廠家自己有自己一套語言，互相不兼容。隨著IEC61131-3這個語言標準的出現(xiàn)，現(xiàn)在很多廠家都會支持這個61131-3標準語言，也就是說我們軟件開發(fā)慢慢的也向最新的版本發(fā)展。從這上面我們可以實現(xiàn)軟件的模塊化、可擴展、代碼重用，大家可以看像這些特征都是智能制造、智能工廠里面要求的一些特征。

 

　　還有一個就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展這塊我主要是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要是講IOT，實際上是IIOT，這里面其實有一句話可以說是比較關(guān)鍵的，就是說我們過去的設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的通訊是緊密連接的，就是緊耦合的，如果采用IOT這種方式可以實現(xiàn)你設(shè)備，就是設(shè)備、信息與設(shè)備本身或者設(shè)備程序之間的解耦，用這個接口我們可以很方便的拿到設(shè)備里面的數(shù)據(jù)，而不需要通過原有的控制程序或者原有的應用軟件，這對我們將來對數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)的分析是一個非常好的條件和基礎(chǔ)。

 

　　另外一個就是比較新的，就是目前5G在工業(yè)行業(yè)里面的應用，目前5G離大家越來越近，最早可能在今年就有一些商業(yè)化的運用。5G跟4G比，除了速度比較快，帶寬比較大，之后還有一些其他的特點，比如它是高可靠低延時的，另外包括它可以支持大數(shù)量設(shè)備的同時通訊，這是5G的一些特點，這些特點都可以允許它實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域一些閉環(huán)的實時控制。當然今天我看通訊錄里面也有華為的人來參與我們的會議，當然他們對這行也是比較關(guān)心的。

 

　　上面講了這么多都是當前的一些情況，后面我講一下倍福從我們角度怎么來實現(xiàn)AT和IT的融合。首先簡單看一下倍福的技術(shù)發(fā)展，其實倍福從設(shè)計之初就和IT是緊密相關(guān)的，最早1986年的時候我們就已經(jīng)把PC用到工業(yè)領(lǐng)域來做它的控制。隨著剛才講的智能制造、智能工廠、工業(yè)4.0等等技術(shù)的發(fā)展，我們也會把這些技術(shù)融入到倍福的產(chǎn)品里面來。

 

　　首先看PC控制，剛才講PC控制是倍福控制的基礎(chǔ)，我們實現(xiàn)的PC控制設(shè)備包括哪些特征？一是所有組態(tài)和編程是在一個平臺，所有的開發(fā)集成在Visual Stuadio里面，更多編程語言自由選擇，支持面向?qū)ο蟮木幊蹋捎肅/C++編寫實時應用程序，MATLAB等等。

 

　　在風電領(lǐng)域我們基于剛才講的TC控制平臺我們開發(fā)了TcWind的軟件框架，我主要提一個技術(shù)，就是TcCom技術(shù)，Com技術(shù)是把面向?qū)ο蟾艘徊剑亲顚ο竽Ｐ偷募夹g(shù)，當然它只是是一個編程思想和編程的方法，對于系統(tǒng)的模塊化非常有幫助的。我們對各種功能都做成模塊化的方式，根據(jù)用戶的需要做組合和搭配。

 

　　剛才講到就是我們說目前的一些產(chǎn)品，實際上剛才這些產(chǎn)品我們要說它是AT和IT的融合我覺得可能也不能達到這種技術(shù)，更多的只是把應用的IT應用到一些組件中來。接下來講講AT和IT融合做了馬偕工作：一是連接層、二是物聯(lián)網(wǎng)、三是大數(shù)據(jù)分析、四是人機互動。

 

　　倍福在OPC這塊做得非常領(lǐng)先，倍福現(xiàn)在提供一個大數(shù)據(jù)的平臺，在這些平臺可以通過一些方式運行我們的軟件，包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫等等，下面可以通過IoT的協(xié)議和上面的進行通訊。這個IoT的產(chǎn)品家族包括軟件還有硬件，軟件我們就有Data Agent。細節(jié)就不講了。

 

　　第二個產(chǎn)品就是數(shù)據(jù)分析，不光在公有云上，在私有云上也可以分析，這個差品我們包括幾個部分，包括開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境，開發(fā)環(huán)境是你對你的系統(tǒng)進行配置，運行環(huán)境實際上是指你分析程序的運行。這是一個示意圖，我們可以看到下面這些就是我們的控制器，在這個控制器上可以直接通過MQTT和公有云去通訊。作為服務端，你可以是設(shè)備的維護人員，或者你也可以是設(shè)備制造商，他們可以從自己不同的角度去從云端獲取控制器里面的數(shù)據(jù)，當然這里面是一些可以解耦的數(shù)據(jù)。IoT和大數(shù)據(jù)分析體現(xiàn)在什么地方？一是機器控制監(jiān)測，可以數(shù)據(jù)的分析、位值，時間分析，生命周期分析。通過MQTT通訊我們可以每一臺風機的咨詢，包括電網(wǎng)的信息，用戶的管理等等。

 

　　還有一些新的技術(shù)我們現(xiàn)在也逐漸的嵌入到自動化里面了，這過去是沒有的。一是機器視覺，我們有機器是覺得軟件庫，你可以把信息采集進來以后可以根據(jù)信息進行分析。

 

　　基于這個系統(tǒng)我們可以實現(xiàn)測量、識別、監(jiān)測的任務。另外5G這塊被迫做了哪些工作，就是我們加入了一些組織，這個是華為發(fā)起的，他。還有ZVEI發(fā)起的組織，也是要把IT和AT的技術(shù)愛很好溶一起在5G以后可以設(shè)想一下它未來的方向，比采集類的，另外是采集+控制，比如說變槳控制，市級商業(yè)可以通過5G來實現(xiàn)無限的傳輸，包括未來分散式風電我們就可以無機的技術(shù)。這是倍福整個系統(tǒng)框架圖，倍福剛才講的在平臺上實現(xiàn)通訊、P2C功能，運動控制功能、機器人工智，等等功能在一個平臺上可以一起實現(xiàn)，謝謝大家！

 

　　（發(fā)言整理自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）