融入領(lǐng)先IT技術(shù) NI力促自動化與IT同步增長
近年來,傳統(tǒng)自動化技術(shù)與IT技術(shù)加速了融合的進程,IT技術(shù)快速進入工業(yè)自動化系統(tǒng)的各個層面,改變了自動化系統(tǒng)長期以來不能與IT技術(shù)同步增長的局面。基于Internet技術(shù)的IT包括:Windows, PC, Ethernet, Web Technology, Wireless和Security等技術(shù),其中的每一項技術(shù)都推動著工業(yè)自動化系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢。
作為全球測試測量行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,NI在產(chǎn)品中融入領(lǐng)先IT技術(shù),使自動化工程師更便捷的使用NI提供的軟硬件方案。針對IT技術(shù)與自動化的融合和發(fā)展,中國工控網(wǎng)記者采訪到了NI中國技術(shù)市場工程師方慧敏。
NI中國技術(shù)市場工程師 方慧敏
中國工控網(wǎng):作為全球測試測量行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,NI為從事測試、工控、設(shè)計領(lǐng)域的用戶工程師提供了從設(shè)計到發(fā)布的軟硬件方案,NI目前的產(chǎn)品或產(chǎn)品系列采用或集成了哪些軟件技術(shù)或其它IT技術(shù)?
NI方慧敏:IT技術(shù)的不斷融入,帶來了自動化技術(shù)的革新。NI感受到了這一機遇與挑戰(zhàn),也希望通過構(gòu)建一個完整圖形化系統(tǒng)設(shè)計的平臺,結(jié)合最先進的PC技術(shù)與Web技術(shù),減少工程師使用這些新技術(shù)而必須付出的代價。
在硬件上,NI的模塊化硬件平臺不斷吸收了最新的PC處理技術(shù)和總線技術(shù)。自1997年以來,NI將PC處理器引入了PXI系統(tǒng),跟隨著摩爾定律的步伐不斷進行設(shè)備的升級。之后,隨著多核時代的來臨,在2008年,NI的硬件就已經(jīng)支持多核處理器,借助于圖形化開發(fā)平臺LabVIEW這種天生并行的編程語言,工程師無需考慮多線程的編程和資源的分配,就能夠享受多核技術(shù)帶來的高速處理能力。
此外,LabVIEW還提供了針對其他并行的處理器內(nèi)核的支持,如FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和GPU(圖形處理單元)。尤其值得一提的是,F(xiàn)PGA作為一種可以被重新配置的集成電路,既提供了可基于軟件開發(fā)的靈活性,也保證了硬件級的處理速度和確定性,確保自動化領(lǐng)域的應(yīng)用對于高確定性的需求。目前NI的CompactRIO、PXI以及CVS等多款硬件平臺上均采用了FPGA技術(shù)。
模塊化架構(gòu)的采用,不僅能夠支持對于處理器的不斷升級,也不斷擴展了對于各種工業(yè)總線的支持,無論是針對測試測量應(yīng)用的總線,如PCI/PXI,PCIe/PXIe,GPIB,Serial,IEEE 1394(FireWire),USB,LAN,還是用于工業(yè)自動化的現(xiàn)場總線,如PROFIBUS,EtherCAT,F(xiàn)OUNDATION Fieldbus,Modbus,CANopen,DeviceNet等。
除了在硬件上緊跟PC技術(shù),NI同樣也在持續(xù)進行軟件的投資。NI的圖形化開發(fā)平臺LabVIEW下不斷融合最新第三方技術(shù),如ActiveX,.Net以及Webservice等。借助于軟硬件兩個方面的持續(xù)投資,NI的圖形化系統(tǒng)設(shè)計平臺不斷幫助測試、控制與設(shè)計領(lǐng)域的工程師挑戰(zhàn)工程難題,實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。
中國工控網(wǎng):中國工廠用戶所面臨的成本壓力日益加大,在為用戶削減制造成本方面,NI有無特別舉措?在其它方面,NI如何通過采用IT技術(shù)的應(yīng)用提高產(chǎn)品的競爭力?
NI方慧敏:開發(fā)自動化系統(tǒng)過程中最大的成本在于漫長的開發(fā)周期和初始投資。NI圖形化系統(tǒng)設(shè)計平臺采用了LabVIEW開發(fā)語言,與文本語言相比,在確保了靈活性的同時降低了學(xué)習時間,從而幫助用戶縮短開發(fā)周期,提早上市。配合NI模塊化的硬件平臺,還能夠通過最小的硬件替換緊跟最新技術(shù)的發(fā)展。此外,當老舊的自動化系統(tǒng)需要升級時,NI基于LabVIEW的開放式軟硬件平臺也能夠最大限度地保留原有的自動化系統(tǒng)設(shè)備,并在其基礎(chǔ)上進行升級,從而確保過去的投資不被浪費。當然,通過提升工廠的自動化程度,也能夠進一步削減越來越高的人力成本。
中國工控網(wǎng):目前一個比較流行的話題或趨勢是現(xiàn)場智能設(shè)備,比如說智能傳感器,智能網(wǎng)絡(luò)及通訊。NI是如何看待這些現(xiàn)場智能設(shè)備,這個趨勢是否帶來機遇或挑戰(zhàn)?
NI方慧敏:技術(shù)的進步導(dǎo)致了設(shè)備變得更小、更輕、更快、更智能,促進了智能設(shè)備的發(fā)展。NI在不斷引入新技術(shù)的同時也陸續(xù)推出了一系列的智能傳感器等智能設(shè)備。例如,NI智能相機將光源、鏡頭、相機、處理器和圖像處理軟件整合到堅固小巧的封裝中,實現(xiàn)獨立的圖像處理和控制信號輸出。
為了更好地將智能帶入I/O(Bring Intelligence to I/O),NI還進一步提出了智能I/O的概念,也就是將更多的算法帶到I/O端而不是處理器端,從而降低控制器的負荷,并提升I/O的響應(yīng)速度。例如NI將FPGA技術(shù)帶入PXI平臺和CompactRIO平臺,借助于直接連接到I/O引腳的FPGA處理器,實現(xiàn)高速高可靠性的信號處理和控制算法,從而獲得納秒級的響應(yīng)速度。又如,NI WSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開放了對于WSN節(jié)點的編程,用戶能夠直接使用LabVIEW對于WSN節(jié)點進行編程,實現(xiàn)智能化的分布式無線節(jié)點編程,縮短響應(yīng)速度。
智能I/O的出現(xiàn)不僅提高了設(shè)備的靈活性,降低了維護成本,還將控制器從繁復(fù)的分布式管理中解脫出來,專心于核心算法,為自動化技術(shù)的發(fā)展提供了又一次契機。
中國工控網(wǎng):對于新興的自動化市場,如風能、太陽能等領(lǐng)域,NI有什么樣的戰(zhàn)略規(guī)劃?
NI方慧敏:作為目前發(fā)展最快的新能源產(chǎn)業(yè),風能和太陽能領(lǐng)域獲得了政府及社會各界的大力支持,NI也希望通過提供最新技術(shù),助力新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在風能領(lǐng)域,NI除了在傳統(tǒng)的零部件出廠測試與驗證環(huán)節(jié)提供優(yōu)質(zhì)的測試測量解決方案,確保風機質(zhì)量以外,還將重點關(guān)注電力電子控制和機器狀態(tài)監(jiān)測等應(yīng)用,幫助集成商增強系統(tǒng)可靠性以及解決并網(wǎng)問題帶來的挑戰(zhàn)。
在太陽能領(lǐng)域,NI將著力于太陽能電池板制造和安裝流程的優(yōu)化,從硅礦石的提純到下線后的制造驗證,再到最終的安裝與監(jiān)測,幫助廠商持續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)的太陽能電池板。
除了風電和太陽能領(lǐng)域之外,NI還將保持在創(chuàng)新的科研領(lǐng)域的投資,如智能電網(wǎng)和智能移動機器人等,通過各種新技術(shù)的引入,幫助工程師實現(xiàn)持續(xù)的創(chuàng)新。

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