Terminal IoT od firmy Weidmüller
| TechnikaSzybka i prosta instalacja przemysłowych rozwiązań IoT oraz konfiguracja i monitorowanie danych za pośrednictwem serwisów w chmurze.
|
Ilustracja tytułowa: Terminal IoT od firmy Weidmüller: wizualizacja i monitorowanie danych z różnych portów, na przykład ze wskaźnikiem stanu i znacznikiem czasu |
W przemysłowym Internecie Rzeczy (IIoT) wszystkie komponenty środowiska produkcyjnego są ze sobą połączone za pośrednictwem infrastruktury cyfrowej, co sprawia, że stają się one nieodzowną częścią procesu. Cyfrowe rozwiązania IIoT oparte na danych skupiają się na pięciu podstawowych funkcjach: gromadzeniu danych, ich przetwarzaniu, transmisji, analizie, a także interakcji z operatorem. Stwarza to nowe możliwości generowania dodatkowej wartości, takich jak poprawa całkowitej efektywności wyposażenia (OEE) lub automatyczne generowanie raportów zużycia energii w celu efektywnej kontroli systemu.
Obecnie praca z danymi w przedsiębiorstwach znajduje się często na pierwszym etapie – gromadzenia i przechowywania, ale nie są one jeszcze wykorzystywane zgodnie z przeznaczeniem. Weidmüller oferuje kompleksową ofertę produktów i rozwiązań dla digitalizacji oraz inteligentnego tworzenia sieci, od czujnika po chmurę. Nową propozycją w tej ofercie jest terminal IoT – otwarte i bezpieczne rozwiązanie dla przemysłowego IoT, które można szybko zintegrować z istniejącymi systemami. Umożliwia on przechwytywanie danych, przesyłanie ich do serwisu w chmurze oraz aktywne interakcje oparte na danych. W szczególności przeznaczone jest do rejestrowania błędów i przesyłania skonfigurowanych powiadomień o błędach do serwisu w chmurze.
Szerokie zastosowanie w aplikacjach przemysłowych
Terminal IoT autorstwa firmy Weidmüller jest wyposażony w kilka cyfrowych i analogowych portów wejściowych i wyjściowych. Porty wejściowe umożliwiają wykorzystanie rozwiązań monitorujących do jednoczesnej kontroli czterech sygnałów cyfrowych. Ponadto równolegle da się wykonywać dwa pomiary napięć lub prądu oraz nawet cztery pomiary temperatury. Dwa porty są izolowane elektrycznie, dzięki czemu można je stosować w aplikacjach prądu AC. Podczas uruchamiania terminal IoT automatycznie komunikuje się z chmurą i jest gotowy do przesyłania danych. Jego uruchamianie i konfigurowanie odbywa się przez interfejs BLE (Bluetooth Low Energy) za pośrednictwem aplikacji. Po pomyślnym zalogowaniu się w chmurze terminal IoT może być również konfigurowany tą drogą. Konfiguracja może obejmować określenie wartości granicznych i odpowiednich reakcji. W przypadku przekroczenia zdefiniowanej wartości granicznej użytkownik zostanie niezwłocznie powiadomiony o zaistniałej sytuacji.
Te aktywne interakcje oparte na danych otwierają szeroki wachlarz zastosowań przemysłowych, na przykład monitorowanie natężenia prądu w parkach fotowoltaicznych czy w elektrowniach wodnych lub kontrolę stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Jednocześnie możliwe jest także wykonywanie regularnych i zaplanowanych transferów danych do chmury. Wszystkie transfery są w chmurze rejestrowane, skąd da się je później pobrać z historii. Korzystanie z transmisji w sieci MQTT/COPA zapewnia użytkownikom dostęp do danych w postaci znormalizowanych protokołów, które można łatwo zintegrować z istniejącymi systemami inżynierskimi użytkownika. Protokół MQTT zarządza i administruje wszelkimi ruchami danych za pośrednictwem MQTT Broker z bezpośrednim odbieraniem i dystrybucją komunikatów. Znormalizowane dostarczanie danych w chmurze nie jest jednak jedyną zaletą korzystną dla aplikacji IoT. Proste i niedrogie monitorowanie danych poprzez serwis w chmurze stanowi kolejny kluczowy czynnik decydujący o łatwości wykorzystania terminalu w aplikacjach przemysłowego IoT.
Komunikacja przez wąskopasmowy IOT i LTE-M
W celu przesyłania danych do chmury Weidmüller wykorzystuje między innymi komunikację za pośrednictwem wąskopasmowego IoT i LTE-M cat. 1. Są to standardy komunikacji komórkowej, które zostały zaprojektowane z myślą o opłacalnych, energooszczędnych i tanich usługach IoT. Specjalne, wąskopasmowe modulacje IoT i LTE-M zwiększają zasięg sygnału radiowego na dużych odległościach, nawet do 10 km na obszarach wiejskich, i radzą sobie z tłumiennością spowodowaną przez ściany, maszyny i przeszkody środowiskowe. Wykorzystywane są tu również protokoły Bluetooth Low Energy i ModBus.
Rozwiązanie to zostało zatwierdzone przez kilku globalnych i regionalnych operatorów telefonii komórkowej, dlatego jest dostępne na całym świecie. Ten standard transmisji został szczególnie przystosowany do przesyłania danych statusu w regularnych odstępach czasu w aplikacjach zdecentralizowanych, ze względu na niewielką ilość zużywanej energii.
Szybka i prosta konfiguracja oraz uruchomienie
Projektując terminal, programiści firmy Weidmüller przywiązywali szczególną wagę do jego szybkiego i łatwego uruchamiania. Intuicyjna aplikacja na smartfon prowadzi użytkownika przez cały proces konfiguracji i konserwacji. Po uruchomieniu aplikacji użytkownik loguje się przy użyciu nazwy użytkownika i hasła. Terminal IoT można następnie wybrać z listy skanowanych urządzeń BLE. Po zalogowaniu się do terminalu IoT jako "urządzenia" uzyskujemy dostęp do danych z portów wejściowych i wyjściowych.
Łatwa modernizacja istniejących maszyn i systemów
Jednym z możliwych zastosowań terminalu IoT jest opłacalna modernizacja istniejących maszyn i systemów przemysłowych, dokonywana w celu rejestrowania zużycia energii. W tym przypadku aplikację można wdrożyć w oparciu na ekonomicznym liczniku energii z zaledwie jednym interfejsem Modbus RTU. Terminal IoT działa tutaj jako urządzenie główne Modbus RTU i zapewnia bardzo ekonomiczne rozwiązanie umożliwiające rozszerzenie systemu o funkcję IoT. Wszystkie komponenty znajdują się w oddzielnej obudowie, zwanej skrzynką Energy-PnP, co pozwala na prostą modernizację. Inne czujniki zewnętrzne, takie jak wyłączniki przepływowe lub czujniki pomiaru temperatury, można również podłączyć przez wejścia cyfrowe/analogowe. Wszystkie wartości są bezpośrednio dostępne w chmurze.
Ogólnie rzecz biorąc, terminal został wprowadzony na rynek w celu tworzenia ekonomicznych i prostych rozwiązań IIoT, dających się wykorzystać do digitalizacji obiektów produkcyjnych lub infrastruktury, dla których wcześniej nie było to opłacalne.
Promowanie integracji pionowej IIOT
Jeśli chodzi o digitalizację, kluczowe znaczenie ma wgląd w sterowanie maszynami i procesami produkcyjnymi, podobnie jak dostęp do informacji z tych procesów. Ważną rolę odgrywa tutaj integracja pionowa, polegająca na gromadzeniu i przekazywaniu do oceny informacji z zakładów produkcyjnych. Rozwiązania firmy Weidmüller pomagają w opracowywaniu indywidualnych aplikacji IIoT oraz w pomyślnym ich integrowaniu z istniejącymi strukturami, takimi jak: rozruch maszyn niezależny od lokalizacji, poprawa całkowitej efektywności wyposażenia (OEE) lub automatyczne generowanie raportów zużycia energii. Dzięki analityce przemysłowej i serwisom opartym na chmurze, takim jak system zarządzania energią i zasobami ResMa, Weidmüller już teraz oferuje rozwiązania zapewniające klientom różnorodne korzyści.
Weidmüller
www.weidmuller.pl
