
По мере того как Интернет вещей становится реальностью, производители выпускают продукты, помогающие разработчикам систем движения следующего поколения.
Интернет вещей. Много было написано о его перспективах, о его потенциале произвести революцию практически во всем, что мы делаем, от предоставления нам говорящих тостеров и умных холодильников до заводов, подключенных к uber. В промышленном мире даже есть аналог — так называемый промышленный интернет вещей (или IIoT).
Мечта, конечно, состоит в том, чтобы соединить все, начиная с самого простого подшипника или датчика на станке на заводе, и заканчивая системой планирования ресурсов предприятия (ERP), чтобы создать единое взаимосвязанное целое. И компании начинают собирать кусочки воедино.
Одним из важных факторов, влияющих на растущую доступность предложений Интернета вещей, является стоимость. Большая часть технологий больше не требует чрезмерных затрат, что позволяет разработчикам подключать к сети практически все, что угодно, с помощью недорогой сенсорной технологии, открывая и сохраняя данные, которые ранее были недоступны.
Краткий обзор некоторых последних выпусков приложений Интернета вещей в motion systems показывает широкий спектр предложений, от аппаратных устройств до программных средств, таких как среды разработки и сетевые приложения, которые помогают соединять устройства, компоненты и системы вместе.
Контроллеры с поддержкой Интернета вещей
Для дизайнеров, желающих создать системы движения с поддержкой Интернета вещей, все большее число производителей предлагают готовые решения. Например, Omron предлагает свои новые контроллеры автоматизации машин NX1P, которые лежат в основе платформы автоматизации Sysmac компании. Платформа Sysmac обеспечивает интеграцию и интеллектуальность производственных операций, создавая множество прикладных функций с помощью программного обеспечения. Новые решения улучшают производственные процессы за счет использования опыта в области усовершенствованного управления тонкой настройкой, полученного благодаря серии NJ / NX, используемой для современного крупномасштабного оборудования и оборудования следующего поколения.
NX1P обеспечивает как расширенное управление движением, так и сетевую среду для интернета вещей на производственных площадках, применяя ноу-хау в области расширенной тонкой настройки управления для машин малого и среднего размера. Это дает производителям оборудования возможность добавлять передовые интеллектуальные функции к производственным машинам малого и среднего размера, а также к современному производственному оборудованию для повышения скорости и точности обработки и использования производственных данных для прогнозного обслуживания.
NX1P поставляется со встроенным портом EtherCAT и управляет до восьми сервосистемами, а также обеспечивает управление движением до четырех синхронизированных осей. Он также оснащен функциями электронного кулачка для непрерывной и высокоскоростной работы станка и интерполяции для точной обработки, повышения производительности и качества изготовления.
Контроллер предлагает широкие возможности Интернета вещей. Данные могут собираться с устройств через EtherCAT и IO-Link для производства с высокой добавленной стоимостью. NX1P может отслеживать данные датчиков через главный блок ввода-вывода, чтобы сократить время простоя за счет обнаружения ошибок и выполнять прогнозное техническое обслуживание путем мониторинга состояния. EtherCAT соединяет устройства ввода-вывода, устройства движения, системы видения и контроллеры безопасности с помощью одного кабеля. Информацию о машине можно проверить, отслеживая состояние подключенных компонентов. Между тем, EtherNet/IP позволяет обмениваться данными с главным компьютером и между контроллерами на разных машинах.
Встроенный ПЛК имеет время выполнения команд LD 3,3 нсек, что, по данным компании, является самым быстрым в своем классе. Встроенная функция EtherCAT master позволяет процессору NX1P выполнять высокоскоростное управление движением и дистанционное управление вводом-выводом. Управление последовательностью и движением интегрированы в один контроллер. Встроенная функция управления положением сокращает не только потерю времени связи между центральным процессором и блоком управления положением, но и сложность настройки связи между блоками.
NX1P соответствует стандарту программирования IEC 61131-3 и функциональным блокам PLCopen (R) для управления движением. А программирование с использованием переменных позволяет пользователям эффективно создавать сложные программы.
Встроенные датчики делают двигатели более интеллектуальными
На уровне отдельных компонентов компании добавляют встроенные возможности Интернета вещей. Например, ранее в этом году ABB /Baldor анонсировали свой новый интеллектуальный датчик, который интегрируется в двигатели компании и используется для сбора и анализа данных об условиях эксплуатации.
Как объясняет Майкл Оффик, директор по комплексным решениям ABB/Baldor Electric Company, “Интеллектуальный датчик фактически состоит из нескольких датчиков и возможностей микрообработки.Интеллектуальный датчик измеряет температуру, вибрацию и несколько других ключевых параметров для определения общего состояния двигателя.Многолетний опыт ABB в области асинхронных двигателей позволил нам разработать собственные алгоритмы, которые преобразуют эти измерения в состояние работоспособности двигателя”.
Интеллектуальный датчик крепится к двигателю механически, а на новых двигателях Baldor он просто крепится двумя винтами.Для модернизации существующих двигателей он крепится к монтажному кронштейну с помощью винтов. В идеале датчик должен располагаться сбоку двигателя по направлению к приводному концу длинной осью в осевом направлении двигателя.
Основными областями применения интеллектуального датчика являются любые низковольтные промышленные двигатели, где пользователи хотят увеличить время безотказной работы, эффективность и срок службы двигателя. (ABB /Baldor считает двигатели с напряжением 690 В переменного тока и ниже низковольтными.)
Интеллектуальный датчик связывается со смартфоном через Bluetooth Low Energy.Отсюда он передается в облако для некоторой дополнительной обработки, а затем общее состояние отправляется обратно на телефон и отображается с помощью удобного приложения.Интеллектуальный датчик является только контрольным устройством и не управляет работой двигателя.Кроме того, ABB заявляет, что использует новейшие меры безопасности для обеспечения сохранности информации, что является главной заботой многих приложений Интернета вещей.
Программные средства для разработки Интернета вещей
С другой стороны, существуют обширные устаревшие системы датчиков, двигателей, машин и других устройств, которые уже являются частью существующей промышленной инфраструктуры, но в настоящее время не могут подключиться к IIoT. Это устаревшее оборудование содержит ценные неиспользованные данные, необходимые для улучшения бизнес-процессов и принятия решений практически на каждом предприятии и в каждой отрасли.
“Промышленный Интернет вещей основан на идее беспрепятственного обмена данными между разрозненными активами для выявления новых возможностей для повышения конкурентоспособности бизнеса”, — отмечает Мэтт Ньютон, директор по техническому маркетингу Opto 22.
По словам Ньютона, разрыв связи между физическим миром и цифровым миром замедляет внедрение IIoT. Чтобы справиться с этим разрывом, современные промышленные приложения Интернета вещей используют уровни шлюзов и промежуточного программного обеспечения для перевода между физическим и цифровым мирами, что затрудняет реализацию всех преимуществ IIoT. Это то, над чем работает Opto 22, а именно, чтобы сгладить архитектуру IIoT, преодолев разрыв в коммуникации с помощью интернет-инструментов и технологий, основанных на открытых стандартах. Платформа Opto 22 позволяет разработчикам быстро разрабатывать, прототипировать и развертывать приложения для подключения существующих активов к IIoT и обмена своими данными, возможностями и ресурсами с другими подключенными системами и активами.
Новый RESTful (Representational State Transfer) API компании был добавлен к ее промышленным программируемым контроллерам автоматизации (PACs), что значительно сокращает разрыв между ИТ и ОТ и обещает более быструю разработку приложений для промышленного Интернета вещей, сокращение времени вывода на рынок при проектировании машин и систем, а также более быстрое развертывание проектов автоматизации и управления. По сути, они добавили безопасный сервер RESTful и открытый, документированный API к программируемому контроллеру автоматизации (PAC). Архитектура и технологии REST присущи Интернету вещей и имеют первостепенное значение для разработки веб-приложений и мобильных приложений.
Разработчики могут получить безопасный программный доступ к новым или устаревшим физическим ресурсам с помощью управляющих переменных и данных ввода-вывода, используя любой язык программирования, поддерживающий объектную нотацию JavaScript (JSON). Доступный через бесплатную обновленную версию прошивки для программируемых контроллеров автоматизации Opto 22 SNAP PAC (PACs), RESTful API включает HTTP /S-сервер, доступный с любого HTTP /S-совместимого клиента.
Беспроводные микроконтроллеры для интернета вещей
На уровне электронного оборудования такие компании, как Texas Instruments (TI), выпускают новые микроконтроллеры (MCU), специально разработанные для приложений Интернета вещей.
Новый беспроводной микроконтроллер CC1350 компании направлен на расширение функциональности сетей Интернета вещей. Микроконтроллер считается самым маломощным двухдиапазонным беспроводным микроконтроллером в отрасли, поддерживающим частоту ниже 1 ГГц и Bluetooth® low energy connectivity на одном чипе. Новый двухдиапазонный беспроводной микроконтроллер SimpleLink CC1350, являющийся частью программно-совместимой платформы сверхнизкого энергопотребления SimpleLink™ от TI, позволяет разработчикам перейти от трехчипового решения к крошечному однокристальному, снижая при этом сложность конструкции, экономя электроэнергию, стоимость и место на плате. CC1350 обеспечивает дальность действия до 20 км на батарее с монетными ячейками для беспроводных сенсорных сетей, а также для автоматизации зданий и заводов, сигнализации и безопасности, интеллектуальных сетей и отслеживания активов.
Разработанный для маломощных глобальных сетей (LPWAN), беспроводной микроконтроллер CC1350 обладает рядом полезных функций. Для начала, двухдиапазонное подключение расширяет функциональность сети с частотой ниже 1 ГГц с помощью низкоэнергетических реализаций Bluetooth, таких как радиомаяки, обновления по воздуху, интеллектуальный ввод в эксплуатацию и удаленные дисплеи, среди прочего. Это сочетается с возможностью подключения на большие расстояния в сочетании со сверхнизким энергопотреблением, обеспечивающим ток ожидания 0,7 мкА, что обеспечивает более 10 лет автономной работы. CC1350 объединяет ядро ARM® Cortex®-M3 в одном корпусе QFN на базе флэш-памяти размером 4 ×4 мм.
Разработчики могут приступить к проектированию системы с помощью недорогого комплекта разработки SimpleLink CC1350 wireless MCU LaunchPad™ или подключить датчики к облаку с помощью демонстрационного комплекта SimpleLink CC1350 SensorTag, поддерживаемого интегрированной средой разработки TI Code Composer Studio™ (IDE) и IAR Embedded WorkBench®. TI также упростила разработку, предоставив множество вариантов программного обеспечения, включая примеры связи «точка-точка», чтобы разработчики могли использовать небольшой комплект на основе датчиков, который включает в себя 10 маломощных MEMS-датчиков и может подключаться к облаку менее чем за три минуты.
Опто 22
www.opto22.com
АББ/Электрическая компания Балдор
www.baldor.com
Омрон
www.omron.com
Texas Instruments (TI)
www.ti.com
Свежие комментарии