毫無(wú)疑問(wèn)，以工業(yè)4.0為代表的智能工廠趨勢(shì)正在成為全球制造業(yè)的目標(biāo)。除了技術(shù)本身，如何教育和培訓(xùn)更適應(yīng)工業(yè)4.0時(shí)代的人才，也是面向未來(lái)不可忽視的重要內(nèi)容之一。

如今，基于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)組件建立培訓(xùn)模型，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)測(cè)試各種自動(dòng)化方案——這已經(jīng)成為工業(yè)現(xiàn)代化職業(yè)培訓(xùn)的主要教學(xué)手段。借助ifm的智能傳感技術(shù)，總部位于德國(guó)伊瑟隆的K?ster Systemtechnik公司很好地打造了一套智能工廠培訓(xùn)模型。

這套智能工廠教學(xué)模型采用的是標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)PLC、用于顯示和操作的全圖形觸控面板、RFID技術(shù)以及支持IO-Link數(shù)據(jù)通信的現(xiàn)代化傳感器技術(shù)。他們的三軸龍門(mén)架可用于展示各種運(yùn)輸或機(jī)加工情形，即學(xué)員以后在工作中也會(huì)遇到的各種情景——盡管尺寸和復(fù)雜性有所不同，但它們的自動(dòng)化原理是相同的。

1 那么這款智能工廠模型，是如何讓工業(yè)4.0落到實(shí)操的？

●帶IO-Link接口的智能傳感器

來(lái)自ifm公司的支持IO-Link數(shù)據(jù)通信的各種智能傳感器，構(gòu)成了智能工廠模型的基礎(chǔ)。其采用的現(xiàn)代化組件遠(yuǎn)不只是提供單純的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出，還能通過(guò)IO-Link通信提供深入到傳感器層級(jí)的透明度。

例如，ifm的O5D100光電測(cè)距傳感器采用激光飛行時(shí)間測(cè)量技術(shù)，可提供毫米級(jí)精度的距離值。它不僅能檢測(cè)物體是否存在并通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行報(bào)告，還能檢測(cè)物體的高度。其測(cè)量值通過(guò)IO-Link通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)字化傳輸。

事實(shí)上，IO-Link通信協(xié)議已成為傳感器領(lǐng)域不受制造商限制的成熟標(biāo)準(zhǔn)。基于IO-Link的ifm智能傳感器參數(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，開(kāi)關(guān)值既可以通過(guò)PC設(shè)置，也可以通過(guò)PLC的控制器程序直接設(shè)置，也可在必要時(shí)在運(yùn)行期間更改。此外，這些ifm傳感器還可傳輸診斷數(shù)據(jù)。例如，光電傳感器可以檢測(cè)鏡頭的臟污并在無(wú)法再保證可靠檢測(cè)時(shí)發(fā)出警告消息。這種自監(jiān)測(cè)功能可以實(shí)現(xiàn)有效的維護(hù)。

ifm的智能傳感器都可以通過(guò)ifm的AL1100 IO-Link主站進(jìn)行通信。該現(xiàn)場(chǎng)模塊可以通過(guò)M12螺紋來(lái)連接傳感器和執(zhí)行器，并通過(guò)Profinet協(xié)議處理與PLC的所有通信。在真正的工廠中，這些分布式模塊具有顯著簡(jiǎn)化布線的優(yōu)勢(shì)。而由于能對(duì)單個(gè)IO-Link傳感器進(jìn)行尋址，當(dāng)連接或更換設(shè)備時(shí)，它們還可排除接線故障或混淆問(wèn)題。

●通過(guò)RFID進(jìn)行識(shí)別

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，識(shí)別解決方案已經(jīng)變得不可或缺，因?yàn)樗鼈冊(cè)诋a(chǎn)品追蹤或產(chǎn)品處理方面發(fā)揮著決定性作用。為此，智能工廠模型也配備了RFID讀寫(xiě)頭。ifm公司的DTI515采用扁平設(shè)計(jì)，并安裝在工作表面下方。模型的工件底部有一個(gè)ID標(biāo)簽。可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入該標(biāo)簽，并在工件位于RFID讀寫(xiě)頭上方時(shí)進(jìn)行讀取。與其他傳感器相同，后者也通過(guò)IO-Link與主站模塊通信。

2 將前沿的自動(dòng)化技術(shù)巧妙地結(jié)合在小空間中

盡管看起來(lái)規(guī)模不大，但智能工廠模型的技術(shù)深度非常可觀，學(xué)員可以在很小的空間中在該模型上開(kāi)發(fā)和模擬無(wú)數(shù)過(guò)程。德國(guó)的下薩克森州也發(fā)現(xiàn)了這一潛力，并為23所學(xué)校各配備了多達(dá)12個(gè)智能工廠模型。

因此，來(lái)自ifm公司的IO-Link智能傳感器系列、通信主站和RFID讀寫(xiě)頭，為這一潛力巨大的工廠模型奠定了基礎(chǔ)，讓工業(yè)4.0在實(shí)踐中觸手可及，最終為工業(yè)4.0時(shí)代的人才培養(yǎng)提供了重要的教學(xué)手段。