IC693PWR330以太中控编码河北大城 专稿 | 以工业互联网“良药”，疗制造业中小企业“疫病”
二极管选用普通整流二极管即可，本人亲测可行。改进二：在原有的ADC按键的基础上，也可用增加二极管的方式，实现按键中断，并在中断服务程序里进行AD转换，从而识别按键。电路如.6所示。改进三：因为按键不可避免的有抖动，因此按键消抖可以通过硬件消痘和软件消抖。现在分享一个十分简单且有效的硬件消痘方法：给按键并联一个104左右的电容。软件上基本不用处理即可避免抖动。改进四：在按键扫描检测的方案下，如果主循环中有某个函数占用时间较长，则按键会发生或长或短的“失灵”，现分享我的一个解决方案。
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很多小伙伴都不是很了解工业机器人、PLC与自动化三者之间有什么关系。那么这次金金就给大家科普一下子三者的的复杂“三角”关系。当然在讲他们的关系之前，我们需要先了解他们本身。工业机器人是一种多关节机械手或是多自由度机械手，是靠控制系统和自身动力来进行工作的一种机械装置，多用于工业生产中。一台工业机器人可替代多人的劳动力，按照先期制定好的标准的工作流程进行工作，帮助减少相关的残次品率，提高单位产出。PLC又称可编程逻辑控制器，是现代工业中运用率很高的一种数字运算操作电子系统。在PLC上含有多种人机界面单元以及通信单元等，其通过数字量或是模拟量的输入输出以控制设备的生产工作。其工作原理可分为三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。

具体的做法是，在不影响工控设备功能与性能的前提下，将信息安全的功能集成到每一个单体设备上。对于工业企业来说，实现了这种设备级的信息安全防护，意味着已经获得了完整的多层次工业信息安全防护中核心的部分功能；此后根据自身情况，在具备了相应的条件和能力时，逐步完善系统级、管理级的辅助策略即可。　　这种“自下而上”的模式，初期因为不需要额外采购软硬件设备，因此需要的投入少；工业企业只需要针对自身使用的工控设备进行建设，实施的难度也不高；对工业企业内部的技术人员的能力要求也不高。　　优先部署设备级防护　　工业报：在提升信息安全水平方面，施耐德电气对轨道交通行业、石化和煤化工行业用户有什么建议？　　王斌：目前来说不管是电力还是轨道交通或其他行业，更多的是采用系统级的防护方案，比如加一些防火墙，或网闸的产品来做系统级的隔离，还有就是把整个控制系统做分层、分级，将控制系统和信息系统分开。有些行业虽然应用了防火墙的产品，但是都是信息系统级的防火墙，而非工业级防火墙。而信息系统的防火墙应用到工业控制系统里，则由于可靠性、实时性等因素和无法提供工业以太网协议解析等功能，因此并不适用。　　另一方面，控制系统是一个非常复杂的系统，其内部由很多层级组成，系统内任何一个接入点受到影响，就可能会引发整个系统内所有设备全部瘫痪。但目前很多企业应用的信息安全解决方案只是将控制系统看成一个大的网络，在外围做了防护，却忽略了控制系统内部多层级之间的防护与隔离，这样的解决方案显然是不完善的。　　针对不同行业安全防护的整改和提升，施耐德电气的经验可以概括为：在强调整体安全解决方案的设计的同时，企业也要注重实效性和紧迫性。从不同行业的信息安全实际出发，在不具备条件的情况下，可以自下而上的优先部署设备级防护。当各种条件成熟后，企业再进一步实施设备级、系统级和管理级三级纵深防御体系，来提升整个企业信息安全的防护水平。　　相关链接：企业应该如何选择信息安全防御方案？　　对于工业控制系统而言，主要涉及四类设备--控制设备、通讯组件、应用软件和操作系统。这四类设备都各自存在着信息安全的风险和漏洞，终会导致整个工业控制系统存在信息安全的风险。那么企业应该如何对设备级进行防护？施耐德电气工业信息安全技术总监王斌对记者坦言，施耐德电气提倡增加每一个单体设备的信息安全防护能力，当这些小设备放到一起组成一个大系统的时候，这个大系统就具备了信息安全防护的基本的能力。　　

变革之术　　工业4.0真正到来可能需要20年　　制造业的发展趋势在于，更加注重产品全生命周期的管理。过去推出一款新车，可能需要七八年时间，现在两三年就够了。　　西门子在今年5月发布“2020公司愿景”，提出了公司未来将专注于电气化、自动化和数字化。　　在工业4.0时代，虚拟世界将与现实世界高度融合。通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息互相联接，融为一体。现有的技术和创新将被全部整合到一个数字化企业平台中。生产还未开始，产品开发流程和生产流程中的所有环节便可以并行模拟进行。这一雏形梦想，目前在西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC)有探索。　　在西门子成都工厂研发生产一件新产品，它都会拥有自己的数据信息。这些数据信息在研发、生产、物流的各个环节中被不断丰富，实时保存在一个数据平台中。而这座工厂的运行，都是基于这些数据基础，ERP、PLM(产品全生命周期管理系统)、MES(制造执行系统)、控制系统及供应链管理，全部实现了无缝的信息互联，从而造就出了一幅透明工厂的画面。　　比如，在缩短产品上市时间方面，SEWC通过数字化的方式，对设计出来的产品进行模拟和仿真，这样就省去了做样机的时间。而当设计人员对设计内容进行修改时，也可以通过共同的数据库，把修改的内容直接传送到生产线，从而节省了制造过程中的修改时间，使得产品能够尽快上市。　　同时，SEWC还通过高度的数字化和自动化来提高生产效率。在传统的工厂里面，每天要由负责生产计划的人下发生产工单，再由班组长将生产任务分配到每个工人头上。而SEWC则省略了这些步骤，直接将生产工单在触摸屏上显示。　　而在质量检测环节，系统会通过数据库对之前的工序进行核对，从而获得产品的质量情况。　　我们可以描绘下SEWC通过“数字和物理世界的无缝衔接”的场景：如果你是一家汽车生产商的负责人，你认为的生产状况是怎样的?例如，你收到了生产200辆卡车和200辆轿车的订单，你是先生产200辆卡车，还是将大卡车与小轿车混合交替生产?　　如果先生产200辆卡车，则会产生大量的待售品，占用更多的现金流。理想的生产状况是进行灵活的小批量、多批次生产，使生产得以均匀、连续，这样产生的库存待售品才，而且生产过程的原材料消耗会更少，现金流也更为顺畅。　　对此，王海滨表示，“制造业的发展趋势在于，更加注重产品全生命周期的管理。过去推出一款新车，可能需要七八年时间，现在两三年就够了。这就是未来的趋势，核心在于，怎么加快产品设计、生产、上市、服务时间，如何缩短整个过程耗费的时间。”　　当然，这场变革将是一个渐进的过程，工业4.0的真正到来可能需要20年左右的时间。他将这一“渐进的过程”称作“工业3.X”。　　“工业3.X”范本应用在许多领域　　比如生产一支笔，利用产品生命周期管理(PLM)软件，从研发到制造基于同一个数据平台，费时费力费钱的工艺都可以省下来。　　目前，西门子已经将“工业3.X”的范本应用在的许多领域。　　以华润水泥(封开)公司的节能增效解决方案为例：水泥原料中约80%的成分是石灰石，分布于石灰岩矿丰富的山区。华润水泥(封开)有限公司的石灰石矿场位于距离生产基地63公里的山区，若使用汽车运输原料，其成本约为11.3万元/天，这将带来巨大的运输及能耗成本。经过周密规划，华润封开水泥在石灰石矿场和生产基地之间建设了一条运输皮带廊。　　皮带廊全程规划为52公里(一期40公里已建成运行)，相当于北京三环路的全长，通过卫星也清晰可见，年运输能力达到1000万吨，堪称水泥行业世界之。　　要让40公里的皮带廊带着5000多吨的物料运转起来，需控制不同节点的电机同步运行。为了保障稳定运输，皮带廊被分为3大段，均采用Simatic PCS7控制系统，皮带上不同节点装有张力传感器，控制系统根据张力反馈，通过变频器调节各部分电机的转速，可以让皮带在15分钟内快速启动。　　

一些居民住宅供电线路无保护中性线，这种供电系统的家用电器设备在使用中容易发生触电事故。如下图所示为一种采用门铃集成电路CW9300制作的漏电报警器电路，当插入三眼插座的设备漏电时，泄漏电流从电源相线流经电器外壳到达插座地线端，再经报警器回到电源中性线构成回路。经R1降压、二极管VD整流后的脉冲电流使报警器发声。该电路的泄漏报警电流小于0.5mA，电路中HA为压电蜂鸣片。本电路适用于居民住宅供电系统无保护中性线的家用电器设备作漏电报警。