工業(yè)4.0受益于多學(xué)科交叉的機(jī)電一體化技術(shù)，來(lái)降低不斷融合的信息技術(shù)（IT）和運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）的復(fù)雜性。通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)行，機(jī)電一體化工程可以開發(fā)出更好的機(jī)器設(shè)備。通過(guò)讓機(jī)器設(shè)備制造商來(lái)調(diào)試、編程和連接設(shè)備，機(jī)器的自我優(yōu)化、選型適當(dāng)?shù)膬?yōu)異電機(jī)和變頻器系統(tǒng)可以使生產(chǎn)制造和供應(yīng)鏈自動(dòng)化更靈活、更快、效率更高。
例如，具有優(yōu)異功能的變頻器，可以支持傳統(tǒng)的機(jī)器連接?；趨?shù)化編程技術(shù)、智能電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的制造，可以加速機(jī)器運(yùn)動(dòng)編程從概念到部署的各個(gè)階段。參數(shù)化編程使其比傳統(tǒng)編程更易于調(diào)試。將智能驅(qū)動(dòng)器上線，不再需要特殊培訓(xùn)。同樣的原則適用于調(diào)試過(guò)程中變頻器的參數(shù)化。在某些情況下，只需要Wi－Fi和可插拔內(nèi)存模塊就可以在一分鐘內(nèi)復(fù)制和調(diào)試所需要的參數(shù)。
減少變量的數(shù)量，簡(jiǎn)化了機(jī)器和運(yùn)動(dòng)控制。將電子元件和軟件集成到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中形成一個(gè)集成單元，當(dāng)它與智能軟件結(jié)合時(shí)，就能以恒定扭矩變速運(yùn)行，從而獲得廣泛應(yīng)用。通過(guò)調(diào)整不必要和不同的變頻器系統(tǒng)變量，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度可自由調(diào)整，并可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
智能電機(jī)現(xiàn)在可以將速度控制驅(qū)動(dòng)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域與工業(yè)4．0相結(jié)合，通過(guò)將線電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)的簡(jiǎn)單性與電子驅(qū)動(dòng)控制單元的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，為移動(dòng)用戶提供對(duì)電機(jī)控制的遠(yuǎn)程訪問(wèn)。 將電機(jī)和變速箱與可變電機(jī)速度相結(jié)合的高效模塊化驅(qū)動(dòng)解決方案，通常也可以實(shí)現(xiàn)與電機(jī)和變頻器相同或更好的性能。
機(jī)器軟件也已經(jīng)模塊化。應(yīng)用模板是實(shí)用的工程工具，使精密和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制更容易獲取，更容易理解。模塊化的軟件模板，更容易實(shí)現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。不論是集中式、基于控制器的系統(tǒng)，還是分布式、基于驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)，模塊化控制系統(tǒng)都可以使用基于EtherCAT、PLCopen和其它工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）、傳輸控制協(xié)議（TCP ／ IP）、開放系統(tǒng)架構(gòu)正在向工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，有些在新裝置中的應(yīng)用甚至超過(guò)了專用的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，可以提供不同形式的無(wú)線和現(xiàn)場(chǎng)總線通信，包括以太網(wǎng)，多輸入／輸出（I／O）接口，以及鍵盤、USB或無(wú)線局域網(wǎng)（LAN）模塊等插件選項(xiàng)?？捎玫慕涌谶x項(xiàng)，簡(jiǎn)化了調(diào)試、參數(shù)設(shè)置和連接。無(wú)線、I／O、和即插即用選項(xiàng)，使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)和基于云的控制和分析成為可能。
開放標(biāo)準(zhǔn)編程，賦予操作員在過(guò)程級(jí)別上的控制能力，還可以使用同一控制器集成上、下游驅(qū)動(dòng)控制任務(wù)。開放標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境增加了網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，這是一把雙刃劍。需要對(duì)工業(yè)連接和控制進(jìn)行評(píng)估，以便識(shí)別潛在的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。具有內(nèi)部控制、PLC安全檢測(cè)系統(tǒng)，并配備了用戶權(quán)限管理的控制平臺(tái)，能夠支持多層網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的網(wǎng)絡(luò)安全框架，提供了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備安全控制的具體實(shí)施指南。
減少變量的數(shù)量，簡(jiǎn)化了機(jī)器和運(yùn)動(dòng)控制。將電子元件和軟件集成到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中形成一個(gè)集成單元，當(dāng)它與智能軟件結(jié)合時(shí)，就能以恒定扭矩變速運(yùn)行，從而獲得廣泛應(yīng)用。通過(guò)調(diào)整不必要和不同的變頻器系統(tǒng)變量，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度可自由調(diào)整，并可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
智能電機(jī)現(xiàn)在可以將速度控制驅(qū)動(dòng)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域與工業(yè)4．0相結(jié)合，通過(guò)將線電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)的簡(jiǎn)單性與電子驅(qū)動(dòng)控制單元的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，為移動(dòng)用戶提供對(duì)電機(jī)控制的遠(yuǎn)程訪問(wèn)。 將電機(jī)和變速箱與可變電機(jī)速度相結(jié)合的高效模塊化驅(qū)動(dòng)解決方案，通常也可以實(shí)現(xiàn)與電機(jī)和變頻器相同或更好的性能。
機(jī)器軟件也已經(jīng)模塊化。應(yīng)用模板是實(shí)用的工程工具，使精密和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制更容易獲取，更容易理解。模塊化的軟件模板，更容易實(shí)現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。不論是集中式、基于控制器的系統(tǒng)，還是分布式、基于驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)，模塊化控制系統(tǒng)都可以使用基于EtherCAT、PLCopen和其它工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）、傳輸控制協(xié)議（TCP ／ IP）、開放系統(tǒng)架構(gòu)正在向工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，有些在新裝置中的應(yīng)用甚至超過(guò)了專用的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，可以提供不同形式的無(wú)線和現(xiàn)場(chǎng)總線通信，包括以太網(wǎng)，多輸入／輸出（I／O）接口，以及鍵盤、USB或無(wú)線局域網(wǎng)（LAN）模塊等插件選項(xiàng)?？捎玫慕涌谶x項(xiàng)，簡(jiǎn)化了調(diào)試、參數(shù)設(shè)置和連接。無(wú)線、I／O、和即插即用選項(xiàng)，使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)和基于云的控制和分析成為可能。
開放標(biāo)準(zhǔn)編程，賦予操作員在過(guò)程級(jí)別上的控制能力，還可以使用同一控制器集成上、下游驅(qū)動(dòng)控制任務(wù)。開放標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境增加了網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，這是一把雙刃劍。需要對(duì)工業(yè)連接和控制進(jìn)行評(píng)估，以便識(shí)別潛在的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。具有內(nèi)部控制、PLC安全檢測(cè)系統(tǒng)，并配備了用戶權(quán)限管理的控制平臺(tái)，能夠支持多層網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的網(wǎng)絡(luò)安全框架，提供了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備安全控制的具體實(shí)施指南。
