不再是遊戲，用於工業控制的增強現實技術真的來了！

摘要

在工廠以及過程式控制制應用內尋求快速解決複雜問題的生產商們正在使用增強現實技術。

具有全息信息處理功能的設備可以為工業數據提供3D 增強現實（AR）的視圖，這些數據可以與一體化的人機界面及監控和數據採集軟體（HMI/SCADA）一起使用。

微軟公司的Windows 操作系統以及圖形用戶界面（GUI）的使用為自動化軟體提供了一種通過二維圖形符號來監視和控制設備的方法。隨著時間的推移，這些圖形符號在功能性和複雜性方面不斷成長。處理器從32 位進化到64位，而且在過程式控制制中引入了典範轉移。對於任務來說很關鍵的數據採集能夠以驚人的速度完成，而之前在HMI/SCADA 軟體中使用的二維圖像可以很快地以三維方式描繪出來，可以栩栩如生地將所連接的物體和環境展示出來。

創新一直在繼續。PLC 為基於PC 的控制提供了必要性，由於後者的存在，GUI 的使用才使得操作員的工作更簡單了，進一步帶來了圖形處理方面的進步。下一步是使用具有「數字雙胞胎」的全息信息處理設備。

基於位置的功能

在生產製造或過程式控制制的應用中，與全息計算設備的兼容性是眾多AR 和數據移動功能之一。在現代HMI/SCADA 軟體中其他的基於位置的功能包括：

NFC（近場通訊）使用戶可以在不使用物理連接的情況下與所支持的設備進行連接，用戶可以通過自動連接遠程地對數據和設定進行監控或配置，而不需要更多的設備設施。

GPS（全球定位系統）利用經緯度信息來顯示與該位置相關的數據及設備。移動用戶可以查看預先配置過的一個用戶所在的物理位置的信息。

OCR（光學字元識別）使移動設備可以通過掃描標準的字母數字字元獲取信息。

條形碼掃描利用了與設備相關的物理標籤幫助操作員減少混淆。

二維碼（快速響應代碼）使用戶通過掃描設備上的預先設置好的物理二維碼，實時獲得關於該設備的當前和歷史的信息。

配備AR 解決方案的工作人員可以通過連接的設備立即與機器人建立溝通，通過進行相應的全息互動，提供或者接收維修方面的信息。圖片來源：Iconics

AR 在工業4.0 中的應用

一個典型的工業4.0 的 AR 應用場景會包括培訓、模擬、維護、遠程協助或一些其他的使用案例。使用集成了HMI 軟體的整體設備的技術人員可以眼看著天花板便可看到有關供熱、通風以及空調（HVAC）系統的相關信息，設備是如何布置的以及了解諸如壓力和流量等技術參數。在內襯和假頂棚後面隱藏的裝置和集成設備與其當前的狀態消息一起可視化。以此，故障可以更快速地被檢測並得以修正。

如果排風系統工作不正常，也許最終查明不是風扇故障，而是電源的問題。這種情況可以在AR 環境下快速查看出來。操作員就可以調出相應的電路圖和信號狀態。諸如維護指導手冊這樣的文檔也能夠以前後相關聯的方式打開。

AR 可以在工廠內、建築物內以及複雜的、有多重資產的環境下提供可視化解決方案。裝備有AR 解決方案的工人們可以通過連接設備立即與服務代表建立溝通，通過進行相應的全息互動，提供或者接收維修方面的指導。

開發人員和用戶正在努力擴大AR 中硬體及軟體可實現的可能性邊界。正如生產製造和過程式控制制的技術從最早期的PLC 進化到DOS，從二維GUI 再到64 位處理，在今天的AR 功能基礎上擴展出各種新的想法將是不可避免的。

--------- THE END ---------

本文來自於《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2018年4月刊《技術之源》欄目，原標題為：用於工業控制的增強現實技術

————本期雜誌封面————

想要免費閱讀每期雜誌內容，請關注《控制工程中文版》微信訂閱號。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！