CC-Link協會：從現場走向整合 助力智能制造落地成真
近幾年，工業物聯網、智能制造及工業4.0蓬勃的發展態勢，猶如“一夜春風來，萬樹梨開花”，催生諸多機遇，也利好了一系列相關產業鏈技術。在新一代信息技術與現代工業技術深度融合的過程中，工業通信網絡已經成為構建企業智能制造的重要基礎。
如果將一個制造工廠比作一個人的話，那么，連接設備與設備之間相互通信的工業通信網絡就是人體的神經，連接著各個“器官”之間的健康順暢運作。這其中，網絡協議則承載著生產設備之間、生產設備與管理設備之間大量數據傳輸的關鍵作用。
正如CC-Link協會（CC-Link Partner Association，簡稱CLPA）全球事務局長冨永毅所言：“若想實現智能制造，首先必須解決的就是工業控制網絡互連、互通、互操作的問題。”作為全球工業市場上主流的網絡協議之一，CC-Link協議家族的用戶領域遍布汽車、鋰電池、數控等各行各業。截止到2018年8月，CLPA的會員已達3400余家。
CLPA全球事務局長冨永毅
CC-Link IE Field Basic 打造經濟型智能制造方案
CC-Link協議家族中的CC-Link是亞洲市場應用份額最高的基于RS485網絡技術，CC-Link IE則是業內最早發布的基于以太網的千兆工業網絡，其最大特點是實現高速大容量的通信和系統間的無縫融合，保證數據的穩定性和實時性，多年來，在汽車、液晶、橡膠、3C等行業得到了廣泛的應用。
隨著物聯網的發展，在推進智能制造的過程中，CLPA逐漸意識到，越來越多的小型設備也對聯網提出了需求，但相比網絡的高速，這些客戶更關注聯網的成本和適用的便捷性，他們需要更加方便簡單的網絡安裝與操作。于是，CC-Link IE Field Basic應運而生。
基于標準以太網的CC-Link IE Field Basic主要適用于非高速控制的設備聯網，使用簡單，自帶RJ45接口的產品通過軟件設置即可實現聯網通信和設備控制運作，故開發容易、成本低，充分發揮了以太網的特點。冨永毅強調：“CC-Link IE Field Basic更加適用于那些希望簡單聯網，不想投入很大成本的客戶。它能在確保與CC-Link IE通信的同時，滿足用戶簡單地構建低成本的聯網需求，特別適合對網絡速度沒有過高要求的小規模系統，只需要軟件的開發即可實現通信的兼容性，更加容易實現控制設備的網絡化。”CC-Link IE Field Basic在滿足小規模聯網需求的同時，也幫助企業帶來了切實的好處。據悉，國內某造紙廠在應用了CC-Link IE Field Basic產品方案后，僅僅是系統搭建工期就較以往縮短了42%。“未來，在中國、印度、越南等東南亞市場，CC-Link IE Field Basic將有著廣闊的市場發展空間。” 冨永毅篤定地說。
采訪現場，他還饒有興致地向記者介紹了CC-Link IE Field Basic在工業縫紉機中的應用。“縫紉機相對來說是一個比較傳統的行業，以前，在這個行業中是沒有任何聯網的，而CC-Link IE Field Basic輕松實現了縫制工廠的信息可視化。三菱工業用電子縫紉機PLK-J6040R作為業內第一臺對應工業以太網的工業縫紉機，可以收集到每一臺縫紉機的信息，比如機器運轉時間、運轉效率、設備使用情況、保修情況、維護情況等，我們利用CC-Link IE Field Basic將這些信息串聯起來，使企業管理者可以對其一目了然，隨時掌握。這樣做的好處在于不僅可以提前預判機器的使用情況，還可以將這些收集上來的數據加以分析，對后續的生產規劃乃至企業運營將有很大益處。”
打破通信壁壘 促進網絡互聯互通
伴隨著PROFINET、EtherCAT、CC-Link IE等工業以太網技術的不斷發展壯大，它們在帶給用戶諸多驚喜的同時也帶去了困擾。作為不同種類的以太網標準，安裝了PROFINET、EtherCAT、CC-Link IE等的設備、機器和系統網絡之間無法進行數據交互。因此，制造商往往被迫為不同用戶配置不同的網絡，而且還常常受到網絡的限制，無法選擇更恰當的設備。
冨永毅認為：“對于制造業來說，最理想的狀態是一個工廠中只有一個網絡，這樣從上到下每個設備之間的通信都會非常通暢，但是現實中客戶的生產設備上往往會存在不同的網絡，各個網絡的協議不一樣，會給客戶的生產效率包括操作等都帶來不便。”那么，如何來打破網絡之間的通信壁壘？CLPA為此一直在思考并作出努力。
CLPA China事務局長張蓉（左）、CLPA全球事務局長冨永毅（右）
2015年11月，CLPA和PI（PROFIBUS & PROFINET International）就強化網絡互聯性達成合作協議，旨在通過CC-Link IE與PROFINET之間的標準化接口在用戶無意識的情況下輕松實現雙向通信。時隔3年，冨永毅高興地告訴記者：“我們和PI的合作初見成果，《Couple兼容產品——耦合器產品開發技術規范》已經正式發布。這一技術規范發布的意義在于，用戶在整合設備和機器時，無需再為如何設計連接這些不同設備和機器的網關而發愁。因為，無論哪個網絡首先存在，用戶都可以將支持CC-Link IE的機器和部件與PROFINET進行整合，也可以將支持PROFINET的機器和部件與CC-Link IE進行整合。基于這一規范，任何會員都可以開發兼容產品。”據悉，目前CLPA的會員赫優訊已經推出了全球第一款Couple耦合器產品。這款產品可以將CC-Link IE和PROFINET實現無縫通訊，它就像翻譯官一樣，打破了兩個網絡協議語言之間的壁壘，可以幫助最終用戶提高生產效率。冨永毅表示，除赫優訊以外，還有其他幾家廠商正在積極運作，推出類似的產品。
除與PI加強合作之外，為了讓設備與信息管理之間的連接更加簡單，CC-Link協會和OPC基金會也共同發布了“設備用CSP+”的聯合規范，解決了各個設備制造廠商在設備內設置內容、描述語言差異的問題。冨永毅進一步解釋：“CSP+是一個設備描述文件，在我們所有CC-Link協議家族里面，都必須安裝這個描述文件，它能夠闡述設備的一些信息，當用戶連接到這個設備時，通過讀入CSP+的文件就可以輕而易舉地實現設備追加，使系統的組態更加簡單。這有助于實現設備信息的統一處理。”
冨永毅表示，持續拓展與其他網絡的合作，加強橫向與縱向的各種可能性發展，為用戶提供更好的應對IOT時代的網絡解決方案一直是CLPA以來持續在做的事情。他透露，目前CLPA正在集中精力加強與TSN（Temporal Segment Networks，時間敏感網絡）技術的融合。“TSN未來可能會成為業內的標準以太網，我們正在研究、開發與TSN技術相關的驗證測試。通過和TSN的融合，CC-Link IE的適用范圍將更加廣泛，會為用戶提供一個更加開放的網絡。”
CC-Link協議家族 提供一網到底的完整解決方案
從CC-Link到CC-Link IE，再到CC-Link IE Field Basic，經過10余年的發展，CC-Link協議家族日漸壯大，已經可以為制造業用戶提供完整的整合網絡。冨永毅告訴記者：“CC-Link協議家族可以提供從現場層、生產層到經營管理層的一網到底的完整解決方案。CC-Link協議家族不僅有基于RS485網絡技術的CC-Link，也有面向高端用戶群體的千兆以太網網絡CC-Link IE。在CC-Link IE系列中，客戶也可針對制造現場實際的網絡需求不同選擇更適合的成員，比如具備超高速、無縫通信功能的CC-Link IE Field，適用于小型規模設備的現場網絡的CC-Link IE Field Basic，新一代采用千兆以太網技術的工廠控制網絡的CC-Link IE Control，以及構筑最優化的工廠安全系統的CC-Link IE Safety和實現節能數據可視化的CC-Link IE Energy。除此之外，我們提供的SLMP無縫協議，可以實現生產現場和IT系統之間信息的無縫通信，構建智能生產系統管理。”
在不斷強化自身技術發展的同時，CLPA也從未停止對應用市場的開拓。作為起源于亞洲的開放式工業現場網絡，東南亞市場一直是其主要發力市場。目前，在CLPA的會員中，有超過50%以上的企業來自東南亞，而這其中有近20%的份額來自中國市場。毫無疑問，中國在CLPA業務版圖中占據舉足輕重的地位。正如冨永毅所言：“中國已經成為CLPA最重要的戰略性市場。中國正面臨著制造業的轉型升級，這一發展方向也孕育了巨大的市場機會，基于以太網的CC-Link IE工業網絡和運用現場總線的CC-Link已經成為亞洲最普及的開放網絡。未來，我們將會一如既往地站在中國用戶的身邊，在中國制造轉型升級的征程中貢獻力量。”
轉自自動化博覽
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