Industry 4.0 - łączność z chmurą i systemami informatycznymi

Standaryzacja jest warunkiem wstępnym pomyślnej cyfryzacji. Nowe standardy wymiany danych oferują możliwości, które zmieniają tradycyjne hierarchie urządzeń i danych, poprzez połączenie procesu operacyjnego, systemu informatycznego oraz aplikacji wraz z możliwością przechowywania danych w chmurze.

Urządzenie ACI400 IIoT Edge

DANE DOTYCZĄCYCH WAŻENIA
Pomiary ważenia często są ważną częścią produkcji, posiadają zazwyczaj dwa kluczowe zastosowania:

• Rejestracja transakcji finansowej, w przypadku której uzgodnionym środkiem pomiaru i środkiem wymiany jest masa produktu; transakcje między przedsiębiorstwami (b2b) lub między przedsiębiorstwami a klientem indywidualnym (b2c).
• Wykorzystanie jako zmiennej kontrolnej w systemie produkcyjnym. Przykładowo, kontrola masy jest jedną z najbardziej dokładnych i powtarzalnych metod napełniania zbiorników lub pojemników zarówno dla transakcji b2b, jak i b2c.

Ponieważ te zastosowania wpływają na koszt i / lub jakość wytwarzanych produktów, integracje pomiarów ważenia w procesie produkcji lub w systemach sterowania są krytyczne. We współczesnych systemach produkcji, proces operacyjny, system informatyczny oraz chmura są zbieżne. Często nie jest łatwo określić jaka funkcjonalność powinna być realizowana i w jakiej części. Ogólnie rzecz
biorąc, nie ma reguły, którą można zastosować we wszystkich sytuacjach. Idealne rozwiązanie może być inne dla tego samego zastosowania w różnych branżach lub nawet w tej samej branży dla różnych klientów.

NOWY SPOSÓB PRZESYŁANIA DANYCH ORAZ KOMUNIKACJI
Nowe technologie umożliwiają projektowanie całkiem nowych hierarchii urządzeń, zapewniających komunikację „każdy z każdym". Przyszłość pokaże, kiedy i czy komunikacja „każdy z każdym" przyniesie korzyści i stanie się rzeczywistością na hali produkcyjnej. Pewne jest, że tradycyjna hierarchia ISA95 zostanie zastąpiona mniej sztywną, bardziej elastyczną strukturą umożliwiając użytkownikom podłączenie dowolnego urządzenia do dowolnego urządzenia w zależności od ich specyficznych wymagań.

WYMIANA DANYCH
Pomiary ważenia dostępne są w dwóch protokołach serwerowych opartych na sieci Ethernet lub w chmurze: OPC UA i MQTT. Wymieniona architektura komunikacyjna współdziała z istniejącymi protokołami przemysłowymi, zazwyczaj w punkcie sterownika PLC. Te istniejące technologie
maszyna-maszyna (m2m) są często preferowane wewnątrz procesów ze względu na ich możliwości i niezbędnych prędkości komunikacyjnych potrzebnych przy optymalnej kontroli. 

Dla wielu klientów połączenie z chmurą rozpoczyna się od sterowników PLC ze względu na konieczność zebrania dużej ilości danych i wykonania ogromnej ilości połączeń z czujnikami np. prędkości, temperatury, ciśnienia itp. Pod układem sterowania, pomiary ważenia wykorzystywane do celów kontrolnych muszą być dostępne szybko i deterministycznie. Szybkość komunikacji m2m jest mierzona w zakresie milisekund. Jednak w przypadku powtarzalnych procesów, takich jak np. napełnianie, dane muszą być dostępne w stałych, znanych i przewidywalnych okresach czasu. Nazywa się to determinizmem. Protokoły przemysłowe są zwykle używane na poziomie maszyny ze względu na ich zdolność do zapewnienia wymaganego determinizmu i opierają się na powtarzalnych procesach produkcyjnych.

Wagi nie współpracujące z systemami automatyki powinny posiadać łączność z systemem informatycznym oraz chmurą za pośrednictwem OPC UA lub MQTT. Wagi działające w środowisku zautomatyzowanym najczęściej komunikują się z systemem sterowania przez PROFINET lub
EtherNet / IP. METTLER TOLEDO oferuje rozwiązania które mogą łączyć się równolegle z PROFINET lub EtherNet / IP i OPC UA lub MQTT. METTLER TOLEDO oferuje różne rozwiązania dla każdej technologii, ale także stwarza możliwość inteligentnego ich łączenia.

BRAMKA DO INTERNETU RZECZY
Urządzenie ACI400 IIoT Edge firmy METTLER TOLEDO to bramka do przemysłowego Internetu Rzeczy. ACI400 zapewnia klienta serwera OPC UA oraz klienta MQTT do bezproblemowej wymiany niekrytycznych czasowo danych między naszymi rozwiązaniami wagowymi a wybranymi systemami
w Chmurze oraz ERP / MES.
ACI400 jest idealny dla klientów z branży chemicznej, spożywczej, farmaceutycznej oraz transportu i logistyki. Umożliwia operacjom bezpieczne i wydajne zarządzanie danymi oraz zasobami za pomocą dobrze znanych rozwiązań takich jak Azure, AWS (Amazon Web Services), IBM i SAP.

SZCZEGÓŁY ROZWIĄZANIA

• Klienci transmisji MQTT dla platformy Azure, Amazon Web Services oraz broker MQTT ułatwiają transmisję wybranych przez klienta danych bezpośrednio do usług w Chmurze.

Serwer OPC UA strukturyzuje ważne dane z procesu ważenia, które bez trudności są rejestrowane przez systemy ERP / MES. Urządzenie ACI400 IIoT Edge obsługuje jednocześnie wiele połączeń do Chmury/ERP/MES. Możliwa jest także komunikacja dwustronna, umożliwiająca serwisom zewnętrznym wysyłanie poleceń do urządzeń wagowych METTLER TOLEDO

link Urządzenie ACI400