[西门子] PLC 工业物联网 (IIoT)

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查看59480 | 回复0 | 2024-3-7 08:16:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
PLC 工业物联网 (IIoT)

PLC工业物联网(IIoT)是一项技术突破,它将工业机器和设备连接到互联网,使它们能够实时通信和共享数据。它将工业自动化的优势与互联网的便捷性融为一体,为企业提供了更高的可视性、效率和运营灵活性。

企业可以使用支持 IIoT 的 PLC 系统来远程监控和控制其工业流程,在设备问题发生之前检测到问题,并优化生产流程以实现最佳效率。这项技术能够彻底改变工业环境,为企业提供提高产量、削减成本和提高整体绩效的新机会。

另一方面,在 PLC 系统中采用 IIoT 会带来新的问题,包括安全风险以及需要专业知识来管理和分析大量数据。尽管如此,PLC 系统中 IIoT 的好处远远超过正确策略和实施带来的问题。
PLC工业物联网(IIoT)简介

PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字计算机,通常用于工业自动化系统中的各种工业操作。PLC 可以通过编程来执行各种功能,并可用于从简单机器到大型生产线的各种应用。

工业物联网 (IIoT) 是将工业设备、装置和传感器连接到互联网和其他网络,以提供工业运营的实时监控、数据分析和控制。工业物联网促进了智能互联工厂的发展,能够优化产量并提高效率。

当 PLC 连接到 IIoT 时,它们就成为更广泛的互联对象和机器网络的一部分,从而实现更好的工业过程自动化、监控和控制。例如,PLC 可用于控制机器人、监控设备性能和管理库存水平,并且这些数据可以实时传输到其他设备和系统以优化操作。

PLC 在 IIoT 中的主要优势之一是能够实时收集和分析来自传感器和其他设备的数据。这些信息可用于发现模式、查找缺陷和优化制造流程。PLC 还可用于执行预测性维护程序,减少停机时间并提高效率。

PLC 与 IIoT 的集成是工业 4.0 进步的一个关键方面,工业 4.0 是工业生产发展的下一阶段。随着更多工业流程实现互联和自动化,IIoT 中的 PLC 将继续在优化输出和提高效率方面发挥关键作用。
在 PLC 中实施 IIoT 的好处

工业物联网 (IIoT) 与可编程逻辑控制器 (PLC) 的结合正在彻底改变工业流程的监控和优化方式。通过将 PLC 连接到传感器、设备和其他设备的网络,IIoT 可以实现工业过程的实时数据收集、分析和控制。制造商和其他工业公司将受益于更高的效率、更高的安全性、更少的停机时间和扩展的预测维护能力。在这篇文章中,我们将更仔细地研究将 IIoT 融入 PLC 的好处以及该技术如何改变工业生产的面貌。

工业物联网 (IIoT) 和可编程逻辑控制器 (PLC) 的结合为制造商和其他工业企业提供了多种优势。以下是将 IIoT 集成到 PLC 中的一些主要优势:

    实时监测和控制:支持工业物联网的 PLC 可以从传感器和其他设备实时收集数据,从而实现对工业过程的连续监测和控制。这有助于优化生产并减少停机时间。

    预测性维护:支持 IIoT 的 PLC 可以通过收集和分析来自传感器和其他设备的数据来预测何时需要维护,从而减少停机时间并提高效率。

    提高安全性:支持 IIoT 的 PLC 可以帮助识别可能的安全问题,并在事件发生之前采取纠正措施。PLC 还可用于远程监控和控制危险情况下的机械,从而降低工人面临的风险。

    提高效率:支持 IIoT 的 PLC 可以帮助优化制造流程、减少浪费并提高生产率。制造商和其他工业集团可能会因此而受益于大量成本节省。

    改进的数据分析:工业物联网能够收集和分析来自各种传感器和设备的大量数据。该信息可用于检测模式和趋势、诊断缺陷并优化制造流程。

在 PLC 中使用 IIoT 有几个主要优点。制造商和其他工业组织可以通过将 PLC 连接到 IIoT 来优化其生产流程、提高安全性、最大限度地减少停机时间并提高预测性维护能力。
在 PLC 系统中采用 IIoT 的挑战

虽然将工业物联网 (IIoT) 与可编程逻辑控制器 (PLC) 集成为制造商和其他工业组织带来了显着的好处,但为了成功实施该技术,还必须解决一些障碍。在 PLC 系统中实施 IIoT 的一些主要障碍如下:
遗留系统:

许多工业企业仍然依赖不适合工业物联网集成的过时系统。升级这些系统以实现工业物联网可能是一个耗时且成本高昂的过程。
网络安全:

随着越来越多的设备连接到网络,工业物联网带来了新的网络安全威胁。与 IIoT 相连的 PLC 可能会遭受网络攻击,从而损害敏感数据或中断工业流程。
互操作性:

由于 IIoT 设备和系统不一定能够互操作,因此将它们与当前的 PLC 系统集成可能很困难。
技能差距:

在 PLC 系统中采用 IIoT 需要专业知识和技能,而工业企业内部可能不容易获得这些知识和技能。
数据过载:

工业物联网从各种传感器和设备生成大量数据。处理和评估这些数据可能很困难,公司可能需要投资新技术和人才才能成功处理和分析这些数据。

虽然在 PLC 系统中实施 IIoT 可以带来巨大的好处,但工业组织必须准备好克服这些和其他障碍,才能成功使用该技术。为了确保支持 IIoT 的 PLC 系统安全、可互操作并针对工业产出进行优化,可能需要对新技术、技能和网络安全措施进行投资。
支持 IIoT 的 PLC 通信协议

为了在可编程逻辑控制器 (PLC) 中实现工业物联网 (IIoT) 连接,可以采用多种通信协议。以下是一些最流行的支持 IIoT 的 PLC 通信协议:
OPC UA(开放平台通信统一架构):

OPC UA 是一种广泛使用的通信协议,可在工业环境中的机器和设备之间安全可靠地交换数据。它建立了一个通用接口,用于将 PLC 链接到支持 IIoT 的设备和应用程序。
MQTT(消息队列遥测传输):

MQTT 是一种可扩展且轻量级的通信协议,常用于 IIoT 应用程序。即使在带宽有限或高延迟的情况下,它也能在 PLC 和其他支持 IIoT 的设备之间实现高效、可靠的数据传输。
COAP(受限应用协议):

CoAP 是一种为在 IIoT 应用程序等受限环境中使用而开发的协议。它通过互联网在 PLC 和其他支持 IIoT 的设备之间提供安全可靠的通信。
通讯协议:

Modbus 是工业自动化领域流行的通信协议。得益于它,PLC 可以与各种设备和系统连接,包括传感器、执行器和其他控制器。
以太网/IP:

以太网/IP 是一种允许 PLC 与其他以太网连接设备进行通信的协议。它允许 PLC 和其他支持 IIoT 的设备之间进行实时数据共享,从而支持广泛的工业应用。

支持 IIoT 的通信协议对于将 PLC 连接到工业环境中的其他设备和系统至关重要。工业组织可以通过使用这些协议来提高其 PLC 系统的效率、可靠性和安全性,从而使他们能够充分发挥 IIoT 在工业生产中的潜力。
基于 IIoT 的 PLC 系统的安全注意事项

基于工业物联网 (IIoT) 的 PLC 系统为工业企业提供了多种好处,但它们也带来了新的安全威胁,必须妥善检查和处理。基于 IIoT 的 PLC 系统的一些最重要的安全注意事项如下:

    设备身份验证和访问控制:基于 IIoT 的 PLC 系统必须具备强大的身份验证和访问控制机制,以确保只有授权的设备和用户才能访问系统。可以使用强密码、双因素身份验证和其他安全措施。

    数据加密:支持 IIoT 的设备和 PLC 之间交换的所有数据都必须加密,以防止未经授权的各方拦截或篡改数据。

    网络分段:为了减轻安全漏洞的影响,基于工业物联网的 PLC 系统应分为不同的网络,每个网络都有自己的一套访问控制和安全措施。

    定期软件更新:支持 IIoT 的 PLC 系统必须及时更新最新的软件更新和安全补丁,以解决可能出现的任何漏洞或安全问题。

    监控和检测:必须定期监控支持 IIoT 的 PLC 系统,以发现非法访问、可疑活动或其他安全问题的信号。可以使用入侵检测系统、安全分析和其他监控技术。

    员工培训:员工应经常接受有关最佳安全实践的培训,例如避免网络钓鱼诈骗、使用强密码和报告可疑行为,以确保他们了解与基于 IIoT 的 PLC 系统相关的危险。

基于 IIoT 的 PLC 系统需要采用多层安全方法,其中包括各种技术和组织保障措施。通过仔细检查这些安全因素并应用合适的解决方案,工业企业可以从基于 IIoT 的 PLC 系统中获益,同时减少安全问题。
云计算在支持 IIoT 的 PLC 系统中的作用

云计算在支持工业物联网 (IIoT) 的可编程逻辑控制器 (PLC) 系统中至关重要,因为它提供了一个用于存储、处理和分析支持 IIoT 的设备生成的大量数据的平台。在支持 IIoT 的 PLC 系统中采用云计算的一些主要优势如下:

    可扩展性:由于云计算平台可以根据需求进行扩展或缩小,因此支持 IIoT 的 PLC 系统可以管理大量数据,同时适应不断变化的业务需求。

    灵活性:云计算平台可以处理各种支持 IIoT 的设备和应用程序,允许工业企业将多个系统和设备组合到一个集中式平台中。

    数据存储:云计算系统可以存储由支持工业物联网的设备创建的大量数据,从而提供安全可靠的方法来存储和访问这些数据。

    数据分析:云计算平台可以提供先进的分析和机器学习技术,帮助工业企业评估工业物联网生成的数据,使他们能够深入了解其运营情况并做出数据驱动的选择。

    节省:通过利用云计算平台,工业企业可以减少对本地硬件和软件的依赖,从而节省成本并提高效率。

    安全性:云计算平台可以提供加密、访问控制和威胁检测等高级安全功能,有助于确保 IIoT 生成的数据的安全性和完整性。

云计算为管理 IIoT 数据并实现高级分析和机器学习功能提供了坚实的基础。通过将云计算纳入支持 IIoT 的 PLC 系统,工业公司可以提高运营效率,获得对其运营的重要见解,并在日益数字化的环境中保持竞争力。
总结一下:

将工业物联网 (IIoT) 技术集成到可编程逻辑控制器 (PLC) 系统中,有可能改变工业公司的运营方式。支持 IIoT 的 PLC 系统可以通过提供实时监控、数据分析和机器学习功能来提高效率、最大限度地减少停机时间并提高整体产量。然而,引入支持 IIoT 的 PLC 系统给安全、数据管理以及与现有系统的集成带来了困难。为了确保其支持 IIoT 的 PLC 系统的安全性、可靠性和完整性,工业企业必须仔细评估这些问题并采取适当的保护措施。通过正确的策略,支持 IIoT 的 PLC 系统可以为工业企业带来可观的收益,帮助他们在日益数字化的市场中保持竞争力。
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