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边缘计算—IIoT在塑料工业的实现

边缘计算这个词的兴起是与云计算有一定的对应关系,边缘计算是实现工业物联网的一种方法,关于边缘计算,如果我们站在塑料工业的角度去分析,就会牵扯到两个方面的话题:


➀ 边缘:Edge是相对于Cloud而言,在数据的时间周期上相对较短,其部署仍然采用开放的互联网技术但却更为贴近制造侧,这使得实时性得以保障,另外,制造业考虑到工艺Know-How的问题更愿意部署在自己所控制的范围内,例如:部署于企业自身的数据服务器而非云端。


➁ 计算 :计算是一个相对于控制的词,控制基于信号,而计算基于信息,控制去执行位置、速度扭矩、温度等的调节,而计算则考虑全局的生产优化、策略调整,例如:当制造单元的设备产生故障,如何重新分配负载,在不同的设备上如何调节使得节拍保持一致,如何为AGV设置最佳路线使得其最快且避免障碍。




边缘计算对于塑料工厂而言,其任务旨在让塑料工厂实现数字化,进而借用数据来实现工厂的全局优化,因此,边缘计算首先要解决的是连接问题,然后是数据的结构性处理,并进行分布式计算,呈现(可视化),再与智能分析结合为预测性维护、能源优化提供决策支持。


老工厂的数据问题


实际上,在塑料工厂里,新增的设备量与存量市场相比就会显得比较小,每年中国有8万台左右的新增注塑机,但是注塑机的存量市场则高达200万台,而这些老的机器如何实现联网、数据集中呈现、数据存储与分析则是一个大问题,而要解决这个问题则遇到机电障碍:


➀ 接口不统一:一些控制器带有总线接口,而一些甚至没有接口,新一代的采用了以太网接口,而大量老设备却并非如此。


➁ 协议不一致:尽管物理的接口是一致的,却无法确保数据的格式、存储地址上的一致,这是因为不同的总线采用了不同的应用层。


➂ 语义互操作的困难:这个问题体现在不同的协议采用不同的规范,就像5英寸不能与5寸进行加减运算一样,这导致了采集后的数据处理面临大量的软件代码编写工作,而这个组合复杂度会让这件工作变得缺乏经济性。

OrangeBox-边缘节点


OrangeBOX是由贝加莱为工业物联网提供的应用解决方案,它并非一个具体的产品,而是一个产品与技术的组合:


➀ 基于mapp技术开发的应用,如mappOEE、mapp energy、mappVIEW的数据访问等,这是作为边缘计算节点非常重要的集成,这里集成了贝加莱在控制领域的诸多应用。


➁ 通信接口与I/O,由于已建工厂的设备往往接口复杂,而贝加莱作为开放自动化厂商会提供诸如CAN、Profibus等总线接口模块,并及软件中可自定义的通信协议,这样使得OrangeBox可以作为一个网关节点来实现多种数据采集,包括ISO TCP的协议等。


➂ HMI本地显示与操作:采用本地的基于Windows操作系统的显示单元,提供本地产线及的操作与显示。


➃ OPC UA集成,提供了OPC UA Server,作为一个本地节点,由上一级节点访问,对底层数据进行了结构化处理,并进行了方法调用来预处理数据如积分运算等。


OrangeBox可以为塑料工厂提供相应的产线级数据的采集与处理,作为一个节点与云平台可以通过MQTT/AMQP等方式进行连接。


针对塑料工业的数据采集


*机器运行状态;

*产品质量统计(不良品率);

*订单完成状态;

*OEE状态;

*机器故障与报警;

*系统故障日志;

*生产工艺参数(温度、压力、循环周期);

*配方;

*机器操作记录;


塑料工业边缘计算架构


在塑料工业里,边缘计算节点主要采用Euromap来进行数据的设备的数据规范与信息模型,Euromap 77建立了注塑机与机械手,与MES系统或上层应用软件的信息标准与规范,其基于OPC UA的规范而设计。



贝加莱作为塑料行业的重量级厂商,受邀出展亚洲第一国际塑料橡胶展 (Chinaplas)


4月24-27日,上海虹桥国家会展中心

展位号:4.1H-E71

期待与您共享塑机之道!~


关于贝加莱

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贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业,2017年7月,贝加莱成为ABB集团的一个业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者,贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力,为各个产业客户提供机器与工厂自动化、运动控制、HMI以及集成安全技术的完整解决方案。通过工业物联网通信标准如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及贝加莱强大的Automation Studio软件开发环境,贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。贝加莱保持持续的创新精神,为客户提供更为简化以及超出预期的工业自动化领域前沿技术与方案。



贝加莱官方公众号


发布时间:2018年5月16日 16:36 人气: 审核编辑:袁键灏

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