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融入领先IT技术 NI力促自动化与IT同步增长

融入领先IT技术 NI力促自动化与IT同步增长

——— 专访NI中国技术市场工程师 方慧敏
2011/5/4 13:06:00

        近年来,传统自动化技术与IT技术加速了融合的进程,IT技术快速进入工业自动化系统的各个层面,改变了自动化系统长期以来不能与IT技术同步增长的局面。基于Internet技术的IT包括:Windows, PC, Ethernet, Web Technology, Wireless和Security等技术,其中的每一项技术都推动着工业自动化系统新的发展趋势。

 

        作为全球测试测量行业的领导者,NI在产品中融入领先IT技术,使自动化工程师更便捷的使用NI提供的软硬件方案。针对IT技术与自动化的融合和发展,中国工控网记者采访到了NI中国技术市场工程师方慧敏。

 

  NI中国技术市场工程师 方慧敏


 

中国工控网:作为全球测试测量行业的领导者,NI为从事测试、工控、设计领域的用户工程师提供了从设计到发布的软硬件方案,NI目前的产品或产品系列采用或集成了哪些软件技术或其它IT技术?

 

NI方慧敏:IT技术的不断融入,带来了自动化技术的革新。NI感受到了这一机遇与挑战,也希望通过构建一个完整图形化系统设计的平台,结合最先进的PC技术与Web技术,减少工程师使用这些新技术而必须付出的代价。

 

        在硬件上,NI的模块化硬件平台不断吸收了最新的PC处理技术和总线技术。自1997年以来,NI将PC处理器引入了PXI系统,跟随着摩尔定律的步伐不断进行设备的升级。之后,随着多核时代的来临,在2008年,NI的硬件就已经支持多核处理器,借助于图形化开发平台LabVIEW这种天生并行的编程语言,工程师无需考虑多线程的编程和资源的分配,就能够享受多核技术带来的高速处理能力。

 

        此外,LabVIEW还提供了针对其他并行的处理器内核的支持,如FPGA(现场可编程门阵列)和GPU(图形处理单元)。尤其值得一提的是,FPGA作为一种可以被重新配置的集成电路,既提供了可基于软件开发的灵活性,也保证了硬件级的处理速度和确定性,确保自动化领域的应用对于高确定性的需求。目前NI的CompactRIO、PXI以及CVS等多款硬件平台上均采用了FPGA技术。

 

        模块化架构的采用,不仅能够支持对于处理器的不断升级,也不断扩展了对于各种工业总线的支持,无论是针对测试测量应用的总线,如PCI/PXI,PCIe/PXIe,GPIB,Serial,IEEE 1394(FireWire),USB,LAN,还是用于工业自动化的现场总线,如PROFIBUS,EtherCAT,FOUNDATION Fieldbus,Modbus,CANopen,DeviceNet等。

 

        除了在硬件上紧跟PC技术,NI同样也在持续进行软件的投资。NI的图形化开发平台LabVIEW下不断融合最新第三方技术,如ActiveX,.Net以及Webservice等。借助于软硬件两个方面的持续投资,NI的图形化系统设计平台不断帮助测试、控制与设计领域的工程师挑战工程难题,实现持续创新。

 

中国工控网:中国工厂用户所面临的成本压力日益加大,在为用户削减制造成本方面,NI有无特别举措?在其它方面,NI如何通过采用IT技术的应用提高产品的竞争力?

 

NI方慧敏:开发自动化系统过程中最大的成本在于漫长的开发周期和初始投资。NI图形化系统设计平台采用了LabVIEW开发语言,与文本语言相比,在确保了灵活性的同时降低了学习时间,从而帮助用户缩短开发周期,提早上市。配合NI模块化的硬件平台,还能够通过最小的硬件替换紧跟最新技术的发展。此外,当老旧的自动化系统需要升级时,NI基于LabVIEW的开放式软硬件平台也能够最大限度地保留原有的自动化系统设备,并在其基础上进行升级,从而确保过去的投资不被浪费。当然,通过提升工厂的自动化程度,也能够进一步削减越来越高的人力成本。

 

中国工控网:目前一个比较流行的话题或趋势是现场智能设备,比如说智能传感器,智能网络及通讯。NI是如何看待这些现场智能设备,这个趋势是否带来机遇或挑战?


NI方慧敏:技术的进步导致了设备变得更小、更轻、更快、更智能,促进了智能设备的发展。NI在不断引入新技术的同时也陆续推出了一系列的智能传感器等智能设备。例如,NI智能相机将光源、镜头、相机、处理器和图像处理软件整合到坚固小巧的封装中,实现独立的图像处理和控制信号输出。

 

        为了更好地将智能带入I/O(Bring Intelligence to I/O),NI还进一步提出了智能I/O的概念,也就是将更多的算法带到I/O端而不是处理器端,从而降低控制器的负荷,并提升I/O的响应速度。例如NI将FPGA技术带入PXI平台和CompactRIO平台,借助于直接连接到I/O引脚的FPGA处理器,实现高速高可靠性的信号处理和控制算法,从而获得纳秒级的响应速度。又如,NI WSN无线传感器网络开放了对于WSN节点的编程,用户能够直接使用LabVIEW对于WSN节点进行编程,实现智能化的分布式无线节点编程,缩短响应速度。


        智能I/O的出现不仅提高了设备的灵活性,降低了维护成本,还将控制器从繁复的分布式管理中解脱出来,专心于核心算法,为自动化技术的发展提供了又一次契机。


中国工控网:对于新兴的自动化市场,如风能、太阳能等领域,NI有什么样的战略规划?

 

NI方慧敏:作为目前发展最快的新能源产业,风能和太阳能领域获得了政府及社会各界的大力支持,NI也希望通过提供最新技术,助力新能源产业的发展。


        在风能领域,NI除了在传统的零部件出厂测试与验证环节提供优质的测试测量解决方案,确保风机质量以外,还将重点关注电力电子控制和机器状态监测等应用,帮助集成商增强系统可靠性以及解决并网问题带来的挑战。

 

        在太阳能领域,NI将着力于太阳能电池板制造和安装流程的优化,从硅矿石的提纯到下线后的制造验证,再到最终的安装与监测,帮助厂商持续生产高品质的太阳能电池板。


        除了风电和太阳能领域之外,NI还将保持在创新的科研领域的投资,如智能电网和智能移动机器人等,通过各种新技术的引入,帮助工程师实现持续的创新。


 

 


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