在1964年于紐約舉辦的世界博覽會（World 's Fair）上，包括通用汽車（GM）、西屋電氣（Westinghouse）和IBM等在內的公司紛紛展示了計算機未來的發展以及它們可能在制造業和通訊行業發揮的重要作用。例如，IBM展示了如何使用計算機進行手寫識別。觀眾寫上日期，計算機就會查找在該日期內發生的事件。在貝爾系統（Bell System）的展館，觀眾可以用Picturephone（由座機電話和視頻監控系統組成）撥打可視電話。觀眾也可以撥打至加利福尼亞的迪斯尼樂園中舉辦的姐妹展。但是結果表明人們并不喜歡可視電話，因為他們認為這種系統太笨重，用起來很不方便，而且會侵犯自己的隱私！
顯然，在過去五十年中，計算機技術發生了翻天覆地的變化，我們使用計算機的方式也不例外。感謝互聯網，我們如今可以方便地和朋友及他們的計算機連接在一起。如今，“智能”以及聯網式的各種設備使我們能夠與世界另一端的同事聯系，或是即便我們不在家也可以調節恒溫器。
將智能設備和互聯網連接在一起，就是所謂的“物聯網”。但我們所說的智能設備并不局限于消費品：借助最近的創新，制造行業也可以實現這種“智能”化，這將允許工廠的自動化網絡中的各種設備、機器和儀器彼此之間實現無縫通信。
工業物聯網（Industrial Internet of Things，簡稱IIoT）這一術語是由自動化世界雜志（Automation World）的Richard Nass提出，這一創新正在改變制造行業的面貌。根據Manufacturing.net 網站的數據，IIOT市場價值高達14萬億美元，制造業占據了27%的份額。IIOT由硬件和軟件、器械、系統集成、工廠網絡以及云技術組成。對制造商來說，五年前他們只能在想象中出現的事情，如今在工業物聯網的幫助下終于可以實現了。
激光打標變為“智能”
借助技術的進步，IIOT讓制造商現在能夠自動執行許多以前必須人工操作的作業。工廠網絡中的多個設備和機器可以處理PLC可編程控制器系統的輸入和輸出數據，例如根據預先確定的參數來自動啟動和停止生產程序。IIOT讓制造商可以集中控制工廠中的所有機器和設備，例如Lanmark Controls公司推出的新一代“智能”LEC激光打標控制板（圖1）。
圖1：Lanmark Controls公司的“智能”LEC激光打標控制板。
通過將這些新的“智能”控制板連接到工廠網絡，并與PLC實現通信，系統集成商創造的激光打標系統能滿足以下挑戰：同時遠程管理多個作業或多條自動化生產線，這樣能提高效率并精簡動作和空間。
在智能控制板出現前，大的制造商，例如一個在韓國的圖制造商會有多臺電腦，每臺電腦控制一臺激光打標機。如果要改變作業計劃，工廠里的工程師需要在每臺電腦上手動上傳新工作，這個過程非常費時并且低效。而借助如今的新型激光打標控制板，這個制造商如今只有一個多LEC的PLC控制板。當他們想改變作業時，工程師只需在PLC上進行更改，然后網絡中的所有機器都會執行同樣的操作。
此外，如果一名工廠經理將工廠網絡中的智能激光打標控制板連接到互聯網，這將在系統維護、監控、操作、遠程故障診斷和產品支持等方面開辟新的可能性。例如，用戶可以選擇讓設備自動升級，或者允許全球范圍的客戶或開發商將他們的激光打標系統設計方案遠程上傳到系統中。
LEC是如何工作的
LEC的工作方式類似于iPod。在iPod中，你可以下載歌曲然后選擇想要播放的歌曲，你可以無序播放這些歌曲，或是按照預設的列表來播放。
在LEC激光打標控制器中，工廠的員工可以從工廠網絡中選擇預先編程好的激光打標作業。工廠的工程師可以動態地接入控制板，來更改跟蹤和可追溯性信息，例如日期、時間和批次，也可以接入生產數據庫程序來更改打標信息。
控制板如何實現智能化
在IIOT領域，LEC的優勢在于它能給制造商提供多種接入的方法（圖2）。其中一個方法是使用應用程序接口（Application Programming Interface）或是遠程API來輸入和檢索并取回信息。作為通信協議通道，遠程API可以在LEC與PLC或工廠后臺數據庫之間實現信息交流。
圖2：LEC為工業制造商提供了多個接入方法（插入的圖片由Mecco Marking and Traceability、康耐視公司和Rockwell Automation提供）。
Mecco Marking & Traceability公司的總裁David Sweet說：“從歷史上看，打標系統一直不能直接與PLC進行通信。制造商面臨的一個挑戰就是將自動化零件打標融入他們的工序中。遠程API的雙向通信能力對我們來說非常關鍵。它使我們能夠做到以前不能實現的事情：將客戶的PLC可編程控制器與激光打標設備進行無縫連接。”
根據Sweet 介紹，Mecco 開發的EtherMark是一種以太網IP通信解決方案，能滿足智能化制造的需求，有效簡化了激光打標系統的自動化及其與工業物聯網的通信。
Sweet表示：“這意味著，客戶可以立即加載PLC中的配置文件，其中包含了常用的目標模型（或指令集），例如加載文件、發送動態信息，或是打標的x-y坐標位置。他們通過PLC可以在八分鐘之內完成LEC的編程，節省數小時的編程時間。”
內置的遠程API功能還能讓制造商通過使用電腦、PLC或是其他連接設備來控制LEC。借助此功能，系統集成商設計的激光打標設備可以讓工廠的工程師遠程接入這些設備，同時還能以各種方式來操縱和控制數據，包括TCP/IP協議以及通過網絡中的電腦、PLC或者智能手機/平板電腦發出的串口命令。
另一個巨大的優勢是數據。由于遠程API能實現信息交流，LEC因而能夠收集數據，并在制造商需要做出一些關鍵決定時提供重要信息，例如是否增加第二班次，分析一條生產線的效率比另一條低的原因，或是在規定時間內打標了多少個小零件。
遠程API 還能實現復雜的激光打標功能：例如一家制造商使用遠程API來配合一條高速自動化玻璃瓶打標生產線。用一個攝像頭來查證剛出爐的“熱”瓶，一旦通過檢查，就會將此信息以“是/否”或“0/1”的格式傳遞到LEC中。如果瓶子通過檢驗，它將被打標上一個遞增的序列號和二維條碼；如果它沒有通過檢驗，它將被打標上一個“廢品”代碼。所有這一切都發生在幾分之一秒內。
網絡上的“節點”
智能激光打標控制板可以與工廠網絡連接起來，就像你的打印機通過WIFI或以太網連接到家中的網絡（圖3）。通過控制網絡中的多個激光打標控制板，制造商可以在多條生產線中同時實現產品或者零件的劃片、切割、打標等工序，啟動或停止進行中的作業，或是更換作業，甚至打標移動的零件。
圖3：智能激光打標控制板通過WiFi或以太網連接到一家工廠的網絡。
當LEC檢測到一臺機器上有什么不妥時，它還可以向工廠經理發送通知。如果系統允許的話，工廠經理可以確定問題的根源并立即處理它，這一切都是通過使用他們的智能手機或平板電腦來以遠程方式實現的。經營者和經理只需使用他們設備上的網絡瀏覽器就可以查看機器的狀態并控制它們。
不再需要電腦
借助智能激光控制板，系統集成商可以建立一個不需要電腦的激光打標系統；該系統安裝在工廠車間或生產線上，只需簡單地將其“插”入網絡中就可以成為“智能”化生產環境中的一個部分了。因為LEC是一個“獨立”的控制板，制造商可以不必加入一臺個人電腦。現在這個控制板成為了智能化網絡中的一個節點，能夠在需要的時候與API通信，或是在準備好之前保持“沉默”。
Lanmark Controls看到了市場對智能激光打標系統的需求，因而開發出了這一高性能的LEC控制板，它可以無縫接入到新的自動化系統。實時通信、分析和使用數據，在整個工廠環境內的互聯互通能力，如今這些都是制造商考慮的關鍵要素。Lanmark Control的新型“智能”LEC控制板是滿足上述需求的出色選擇。
◆ 說明：EtherMark是Mecco Marking &Traceability公司的商標。
◆ CHRIS OSKIRKO （coskirko@lanmarkcontrols.com）是Lanmark Controls公司（總部位于馬薩諸塞州的Acton）主管市場和銷售的副總裁。
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