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2023-05-01
>>系统简介：
工业自动化是构成工业4.0的核心元素。在智能工厂内不仅要求单体设备是智能的，而且要求工厂内的所有设施、设备与资源（机器、物流器具、原材料、产品等）实现互通互联，以满足智能生产和智能物流的要求。通过工业以太网等通信网络，使工厂内外的万物互联，形成全新的业务模式。
工业4.0是用CPS系统对生产设备进行智能升级，使其可以智能地根据实时信息进行分析、判断、自我调整、自动驱动生产，构成一个具有自律分散型系统（ADS）的智能工厂，减少人工成本,最终实现制造业的大规模、低成本定制化生产。
德国汽车工业已率先引入低成本客户化定制的概念，产品设计实现了标准化与模块化，生产制造实现了全面信息化与深度自动化，基本达到了智能生产、智能装配、智能物流以及智能供应链管理。而标准化、模块化和数字化的产品设计，是实现智能生产的前提。
>>方案概述：
智能工厂的机械手臂及PLC处于长期无间断工作状态，工作环境苛刻，工厂各种电机设备多，因此周围的电磁干扰也十分大，震动也相对较大。因此，系统的可靠性和稳定性成为了智能工厂能否不停歇工作的关键因素。更重要的是，智能工厂需要对数据进行近距离和长距离传输，不仅能满足工厂内部管理，也必须满足集团成员远程管理和信息上传。此外，新系统的安装、操作和管理必须尽可能能够兼容原有PLC控制系统，还要方便系统今后升级。利用工业交换机组成的以太网解决方案，既满足系统的可靠性和稳定性，也满足数据的近距离和远距离传输，也适用系统日后的扩展性。
为了实现对智能工厂的全面监控，智能工厂选用了UT-66408GM工业级以太网交换机。该产品体积小，端口集成度高，具备即插即用功能，成本低。工厂采用可靠的光纤冗余环网来连接所有车间，该冗余环以太环网具备断线后20ms内快速恢复的能力。此外，UT-66408GM易于配置和管理，具备自动报警功能，且采用工业防护等级IP40，无风扇设计，低功耗, 支持4级静电和4级浪涌等级防护，适用于苛刻的工业环境，其网络结构如图下图所示。
>>方案特点：
整个网络方案具有如下特点：
●最大支持千兆传输，带宽大，传输速度快。满足现场通信及日后扩展需求；
●支持4级静电和4级浪涌等级防护，支持在-40～85℃宽温环境下工作，可以适应工厂各种恶劣环境；
●采用工业防护等级IP40，无风扇，低功耗,工业环网设计，环网自愈时间≤20ms，当发生通信故障时，数据会沿冗余链路进行传输，提高了网络的冗余性和可靠性；
●该方案所涉及的设备均采用冗余双电源输入设计，当一路电源因为人为或自然因素导致断电，另一路电源继续正常工作，不影响通信系统传输数据，不会因断电而丢失任何数据；
| 应用端 | 产品型号 | 产品参数 | 数量 |
| 站控端 | UT-6608串口服务器 | 配有8路串口接口，1个百兆以太网端口 | 10 |
| 主控端 | UT-62404F -8T-2GSC | 配有2路千兆光纤端口，8路百兆以太网端口 | 5 |
| 主控端 | UT-62424G-16GT8GSC | 核心层网管型机架式工业级以太网交换机，配有8路千兆光纤端口，16路千兆以太网端口 | 1 |
>>主要设备
>>方案总结
应用宇泰科技工业以太网交换机的工业自动化系统与传统的工业相比而言，工业自动化基于现有PLC控制系统的数据和信号采集能力有了质的飞越。用互联网+的工作模式，取代了传统的人海战术，不仅可以提高生产效率，提高生产品质，还能降低生产的人力成本，从而提升企业形象和企业核心竞争力。
工业4.0时代的制造企业不再自上而下地推动生产，而是从客户需求开始，实现订单、客户化设计，采购、物流、生产计划到生产的全流程拉式生产，并通过虚实融合实现各环节的互通互联。这种高效灵活的拉动生产方式也代表着制造业未来的发展方向。