U procesu praćenja koncepta Industrije 4.0, dva cilja mogli bi biti povezivanje različitih uređaja i centralizacija podataka. Stoga bi ostvarivanje ova dva cilja moglo dovoditi do stvaranja dodatne vrednosti, veće produktivnosti i konkurentnosti sa prikupljanjem podataka u realnom vremenu. Izazovi inženjera automatizacije i IT odeljenja su takođe dosta jasni. U slučaju korišćenja različitih mašina i komponenti na nivou proizvodnog pogona (PLC kontroleri, roboti, servo pogoni, senzori i slično), pojavljuju se različiti komunikacioni protokoli, koje je zavisno od zahteva ciljeva Industrije 4.0 za međusobnom komunikacijom potrebno ispravno spojiti. Na sledećem nivou, cilj je dobijene podatke preneti na više nivoe (preduzeća) radi donošenja odluka. Inženerima kvaliteta, vođama pogona i osobama sa izvršnih nivoa, potreban je pristup podacima u realnom vremenu preko MES sistema, SCADA nadzornih sistema i ostalih »Big Data« te analitičkih alata. Pristupačnost podacima u realnom vremenu omogućava poboljšanje procesa, povećanje produktivnosti, put do boljih odluka i konkurentnosti. Izazov je takođe u pružanju pristupa podacima u realnom vremenu.
Izazove na području komunikacije na nivou proizvodnih pogona moguće je dodatno klasifikovati:
- različite i starije mašine nisu sposobne za međusobnu komunikaciju ili povezivanja na poslovni sistem preduzeća,
- korisnici moraju kupiti, instalirati, naučiti da koriste, održavati i eliminisati teškoće višestrukih komunikacionih rešenja koje su različito kompleksne,
- »Big Data« i IoT platforme moraju se povezivati na industrijske nadzorne sisteme daljinski i na siguran način,
- podaci mogu biti lošeg kvaliteta, zastareli ili izgubljeni,
- komunikacioni mediji između različitih izvora podataka često su nepouzdani.
Razvijač komunikacionih rešenja Kepware jedan je od vodećih na području softverskih rešenja za povezivanje različitih uređaja u automatizaciji, programskih aplikacija i centralizacije podataka te omogućuje koncept Industrije 4.0 i IIoT. Platforma KEPServerEX kao glavni proizvod sa više od 150 drajvera uređaja, klijenata i plug-inova omogućuje povezivanje uređaja svih poznatijih dobavljača hardvera (Mitsubishi Electric, Allen Bradley, Omron, Schneider, Siemens i ostali) i industrijskih inicijativa (MTConnect, DNP3, IEC 61580/60870 i BACnet).
image description
Šema: Platforma KEPServerEX nudi drajvere, klijente i plug-inove za najrazličitiju hardversku opremu, kao i za industrijske protokole/inicijative na nivou proizvodnih pogona. Za donošenje odluka na višim nivoima nudi istovremeno povezivanje klijentima: ERP, MES, HMI, SCADA, »Historian«, »Big Data« i IoT platformama.
Glavne odlike platforme KEPServerEX možemo sažeti u 5 kategorija:
- povezivost – KEPServerEX nudi širok set drajvera i plug-inova koji podržavaju aktuelne i stare uređaje industrijske automatizacije. Drajveri podržavaju različite žične i bežične mreže uključujući Ethernet, serijske i vlastite protokole te različite telemetrijske medije. KEPServerEX nudi povezivanje sa bazama podataka, prilagođenim softverskim aplikacijama, OPC serverima, te podržava simulaciju za implementiranje i testiranje pre puštanja u pogon.
- optimizacija – platforma optimizuje komunikaciju, opterećenje mreže i uređaja uz smanjenje opsega podataka, balansiranjem opterećenja te optimizaciju komunikacije specifičnih protokola. Platforma omogućava povezivanje »Machine-to-Machine« i redundanciju.
- grupisanje – platforma maksimizuje aplikacije podataka uz podršku povezivanja više izvora podataka i nudi informacije brojnim aplikacijama kroz jedinstvenu arhitekturu. Takvo spajanje eliminše potrebu za kupovinom, upotrebom i održavanjem raznolikih aplikacija za uspostavljanje odvojenih veza.
- pristupačnost – KEPServerEX nudi pristupačnost do komponenti vodećih proizvođača opreme za automatizaciju, »Big Data« i analitičke softverske opreme putem OPC, vlastitih i IT protokola (uključujući MQTT, REST, ODBC i SNMP). “Historian” podaci su dostupni putem OPC standarda i dnevnika trenda.
- sigurnost – alati unutar platforme šire mogućnosti administratora u kontroli pristupa korisnika i upravljanja prava pretrage/čitanja/pisanja za sigurnu komunikaciju podataka. Platforma omogućuje brojne standarde klijenta – SNMP, OPC i HTTPS za dalje ograničenje pristupa serveru, kao i broj sigurnih protokola uređaja za jednostavno ispunjavanje zahteva DNP3, SNMP i OPC UA baza podataka.
- dijagnostika – platforma nudi robusnu dijagnostiku za jednostavno otklanjanje poteškoća kod uređaja i komunikacije u aplikacijama.
Platforma KEPServerEX korisna je takođe u fabrikama gde se pojavljuju stare mašine (do nekoliko decenija). Starije mašine bile su dizajnirane još pre primene interneta i davno pre najave koncepta Industrija 4.0, a moguće je i da se ne baziraju na standardiziranim komunikacionim protokolima. Takve mašine zapravo su komunikaciono izolovane i nisu sposobne za povezivanje u arhitekture gde se podaci mogu deliti među uređajima (o čemu priča Industrija 4.0). Stare mašine moguće je zameniti novijima, koje podržavaju napredne komunikacione mogućnosti, ali ova mogućnost predstavlja visoke investicione troškove. Druga mogućnost je ažuriranje i nadogradnja u mašine, koje su sposobne za komunikaciju sa drugim uređajima. Takva nadogradnja moguća je uz korištenje IoT interfejsa (industrijski ruteri i pretvarači), IoT platforma (npr. KEPServerEX), OPC servera i ostalih komponenti, koje omogućavaju prenos podataka iz mašine u više nivoe preduzeća (i obrnuto). Poslednje (jeftinije) opcije omogućavaju brzu implementaciju i puštanje u rad.
Platforma KEPServerEX s bogatom bazom drajvera, klijenata i plug-inova predstavlja medij za centralizaciju različitih uređaja, pruža jedan izvor podataka za sve aplikacije automatizacije te tako smanjuje broj komunikacionih puteva. Putem intuitivnog korisničkog interfejsa korisniku omogućava povezivanje, upravljanje i kontrolu različitih automatizacionih uređaja (PLC-ova, RTU jedinica, senzora i softverskih aplikacija). Prednosti preduzeća koje slede koncept Industrije 4.0, u budućnosti će se verojatno pokazati kao postupno povećanje produktivnosti, većim raspoloživim vremenom uređaja i efikasnosti. Platforma KEPServerEX je dobar primer komunikacionog delića u konceptu Industrije 4.0 koji vodi do prikupljanja podataka u realnom vremenu ka nivoima odlučivanja i postizanje širih ciljeva preduzeća.
Članak je preuzet iz:
Connectivity platform for industrial automation and the Internet of things, PTC Inc., 2016.
Manufacturing, Communication Solutions for Industrial Automation and Control, PTC Inc., 2016.
Merging Legacy Equipment with the Industrial Internet of Things: Three Approaches for Integrated Data, Jeff Bates, PTC Inc., 2018.
Više informacija o rešenjima Kepware na linku: https://www.kepware.com/en-us/
Više informacija: INEA SR d.o.o., Batajnički drum 10 deo 1B, 11080 Zemun, Republika Srbija, Telefon: + 381 69 172 27 25, http://www.inea.rs
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.