边缘的现场级设备：获得生产的完整视图
在当今的大多数工业网络中，成千上万的现场级设备都在努力生成大量数据。
这些现场设备位于操作发生的任何位置，包括测量特定参数（如温度、压力、流量或存在）的传感器、开关和仪器。然后，他们将这些信息转换为信号后传输到生产机器以进行控制、监测和分析。
传统上，现场级设备连接到过程控制器（如可编程逻辑控制器（PLC））以共享数据。控制器通过其输入端接收数据，并通过其输出端发送操作指令。它们充当机器的大脑，控制其功能并协调机器和后端系统之间的智能。
随着工厂变得更加智能和互联，需要连接更多的现场级设备以捕获新的数据点。这种改造需要关闭设备的PLC以添加新传感器、映射数据并对更改的程序进行测试。在某些环境中，这可能会造成数天甚至数周的停机，并且即便做出最小的改造也可能大幅增加成本。
此外，现有机器的PLC机架中可用的备用输入和输出数量有限。一旦PLC的I/O机架“满了”，就不能再接受传感器来收集信息。如果想要通过扩展I/O容量来逐步添加现场设备，则会使计划变得更加复杂。
在边缘连接现场级设备
在边缘环境中，应用程序更接近数据源（物联网设备和边缘服务器），PLC不再是数据的唯一收集装置。相反，边缘处理器可以加入，使您能够获得对流程和性能的关键见解，同时保证正常运行时间——这是工业车间的关键KPI。
现场级设备无需连接到PLC，而是直接连接到位于网络边缘的单独处理器，以收集数据并相应地进行路由传输。
它收集信息并非用于管理机器功能，而是带来新的机器性能见解。其他更多现场级设备可以随时连接到边缘处理器，而不会造成停机、PLC处理器停滞不前或影响生产环境。
除了延长正常运行时间外，边缘的现场级设备还可以描绘出更好的生产画面。例如，管理人员无需接收详细说明已完成工作并且对比性能与生产目标的周报，而是可以访问具有精细细节的实时视图，以便在任何时候跟踪生产，据此进行调整以达到目标。您不再去留意上周某条原本需要生产1,500个机件的生产线只达到1,000个的产量，而是可以实时跟踪24/7的生产进度，从而可以提前采取适当对策，避免为时已晚。
您还可以实时监控设备状态变化，例如温度、介质流量、压力和振动，以便了解工厂车间资产的情况。现场级设备提供实时数据，以便在出现问题时立即做出诊断，并让您根据这些信息更快地做出决策。提供的数据还可用于计算机器何时需要维护、修理或更换，避免发生设备故障和代价昂贵的停机。
关于现场级设备需要考虑的3个问题
准备在边缘环境中部署现场级设备时，需要考虑某些问题：
- 设备是否适合您的环境？每个工业环境都是独一无二的。有些设备可能需要耐受冲洗和湿度，而其他设备则必须在存在大量灰尘、温度波动或危险的区域运行。
- 数据对您有何用处？如果现场级设备收集的数据是设备功能所必需的，则应将其连接到PLC。如果不是，那么可将其改为传输至边缘处理器。
- 新现场设备的部署计划是什么？一些举措一直在改进以逐步添加设备（如OEE），而另一些举措则需要立即获得较大的I/O摄取容量。必须满足当前的I/O基础结构需求，才能确保您可以在需要时添加所需的设备。
连接您的数据和设备的计划
在您的数字化转型之旅中，Belden充当了您工厂的中枢神经系统。
我们是数据采集、传输、编排和管理方面的专家，可帮助您：
- 将设备连接到网络
- 安全地将关键数据从A点转移到B点
- 将系统和流程整合在一起
- 为需要数据的人员和设备提供数据
- 为设备和数据保障正确的管理和结构
我们的边缘设备和协议转换器有助于与工厂车间的任何现场设备或机器（不论使用年限、制造商或通信协议）进行通信，因而可以与关键的企业资源规划和制造执行系统共享数据。
了解有关Belden工业自动化解决方案的更多信息。
相关链接：
关于作者
二十多年来，Ryan Bertram一直在制造环境中利用现代自动化流程、固定设备、数据网络和系统集成平台，参与创建和实施工业解决方案。
作为Belden的包装消费品（CPG）市场全球解决方案客户总监，他专注于帮助工业客户构建灵活、可扩展的网络基础设施解决方案，以提高生产力和效率，同时最大限度地降低风险。