Пересмотрите приводы, датчики и другие периферийные устройства, описанные в Часть 1 и Часть 2 и Часть 3 из этой серии. Такие компоненты являются фундаментальными для пограничных вычислений. Поддерживаемые шлюзами и контроллерами с выделенными функциями подключения, эти компоненты используйте их логические ресурсы для обработки данных перед отправкой их дальше к элементам управления, облаку или локальным серверам и другим ИТ-инфраструктурам.

Также называемый вычисление тумана Распределенный интеллект и обработка данных на самых удаленных уровнях устройства проекта (до того, как данные поступят дальше) были доступны в течение некоторого времени. Но устройства с большей вычислительной мощностью, чем в прошлом, теперь позволяют выполнять больше предварительной обработки и некоторые функции прогнозирующего обслуживания, которые Phillips из Regal Beloit описывает для беспроводных подключений. Еще одним преимуществом fog computing является более целостный взгляд на процессы итеративной оптимизации проектирования.

“Мы фактически продвигали каждое поколение технологий, чтобы перенести больше логики, вычислений и аналитики на уровень устройств”, — говорит Раск из Bosch Rexroth. Он цитирует IndraDrive электроприводы и контроллеры MLC и MTX в качестве двух примеров децентрализованного управления — с использованием того, что указано производителем встроенная в привод логика. Эти компоненты поддерживают модульные конструкции машин для обеспечения масштабируемости и допускают настройку и эксплуатацию с помощью единой программной среды.

Другие подключаемые примеры специфичны для конкретных применений — например, ручные инструменты с пневматическим и моторным приводом (в комплекте со встроенной логикой управления) для крепления. Другим примером, специфичным для конкретной сборки, является адаптивно-контактный сварной шов PRC7000 контроллер который управляет ростом сварного шва в режиме реального времени с помощью встроенной логики, обеспечивая воспроизводимое качество сварного шва даже при различных сочетаниях толщины листа и материалов.

Но даже устаревшие системы без таких инструментов IIoT и конечных исполнителей могут извлечь выгоду из новых способов подключения. Здесь и в новых установках роль шлюзов для периферийных вычислений является центральной — особенно когда выгодно более разумное использование обратной связи для распределенного управления, а разрозненные системы нуждаются в унификации. Примеры из Вайнтек, США включают шлюзы серии cMT и HMI, которые допускают настройку с помощью программного обеспечения производителя EasyBuilder Pro, которое, в свою очередь, поддерживает несколько языков программирования и коммуникационные драйверы. Шлюзы также управляют сетью поставщика Программное обеспечение EasyAccess 2.0 для удаленного доступа к автоматизированному оборудованию (через мобильные устройства) о работоспособности машины и других параметрах. Такие шлюзы выполняют множество задач, обычно связанных с HMI, таких как запуск макросов для функций управления и передачи данных; одновременное объединение массивов устройств в сеть; обработка и протоколирование аварийных сигналов; запуск хранилища данных; и взаимодействие с облачными сервисами.



Для модернизации устаревшего оборудования на промышленных объектах IoT шлюзы а программное обеспечение может обеспечить сбор данных в одной точке и предварительную обработку до того, как данные поступят в систему более высокого уровня обработки, объясняет Раск. Его компания представила свое первое поколение IoT-шлюзов несколько лет назад и постоянно совершенствует их дизайн.

“Наше программное обеспечение называется Активное решение для кабины пилота дополняет шлюзы периферийной визуализацией и управлением цехом для принятия решений и совместной работы в режиме реального времени. Кроме того, наш независимый от платформы WebConnector (основанный на среде Java Runtime Environment) обеспечивает дополнительную гибкость на основе edge для быстрого обмена данными”, — добавляет он.

Еще одним примером является удаленное решение Lenze X4, состоящее из облачных шлюзов и ряда легко настраиваемых веб—сервисов на базе облака. Он интегрирует оборудование «умного завода» в наложенные друг на друга системы, такие как SCADA, системы управления производством (MES) и планирования ресурсов предприятия (ERP), а также в облако. Помимо оптимизации графиков технического обслуживания, упомянутых ранее, решение также поддерживает обмен информацией между поставщиками и конечными пользователями.

“Шлюзы Интернета вещей — это адаптируемые решения, которые обеспечивают подключение практически ко всем устройствам и корпоративным системам на рынке, а в некоторых случаях и к нескольким ПЛК одновременно”, — говорит Агнешка Зупанчич, менеджер по продуктам Mitsubishi Electric Automation.

Дополнительные приложения включают в себя управление расходными материалами, контекстуализированную визуализацию и сотовую связь с удаленными машинами. По словам Зупанчича, производители упаковки и полиграфии больше всего выигрывают от информации, полученной благодаря такому доступу к производственной информации, поскольку они могут использовать полученные данные для разработки функций своих машин следующего поколения.

Некоторые проводят четкое различие между функциями пограничного устройства и шлюза. Как уже упоминалось, периферийные устройства позволяют конечным пользователям получать и оценивать дистиллированные данные с завода или другой установки. Согласно источникам в Festo, это контрастирует с некоторыми шлюзами Интернета вещей, которые могут отправлять данные только с компьютера дальше — не обрабатывая его. Кроме того, периферийные устройства, как правило, поддерживают больше режимов мониторинга системы, а также способов резервного копирования данных, если облачное соединение временно недоступно.

Фактически, в настоящее время Festo разрабатывает периферийное устройство, которое предлагает типичные функции Интернета вещей — извлечение данных, их последующую предварительную обработку и визуализацию на информационных панелях. Представители компании указывают, что они могут комбинировать его с задачами контроля — чтобы позволить инженерам-проектировщикам тесно увязать его с существующими у них полевыми устройствами.



Интеграция функций шлюза — еще одна тенденция во все более мощных системах управления, таких как промышленные ПК (IPCs) и PACS. Преллвиц говорит: “Управление на базе ПК является основой наших технологий, что означает, что наше портфолио обеспечивает расширенные возможности подключения, необходимые для того, чтобы наши IPC обрабатывали сложные движения и служили шлюзами для предприятия или облака”. Многие контроллеры производителя сертифицированы для Microsoft Azure или Amazon Web Services — подробнее об этом чуть позже. Контроллеры также используют защищенные протоколы, такие как MQ telemetry transport (MQTT), advanced message queuing protocol (AMQP) и OPC-UA. Такие возможности делают машинные данные доступными для аналитики, машинного обучения и отображения на информационных панелях компаний или OEM-производителей в любой точке мира. ⚙️ Переходите к 5-й части этой серии: Управление движением + MQTT, OPC-UA и другие протоколы для облачных сервисов