Làm thế nào để kết nối một nhà máy thông minh số liệu, thông minh

Thực tế là hầu hết các cơ sở đều là các trang trại có trang thiết bị cũ. Dưới đây là những điều bạn có thể làm để có được mọi thứ kết nối thành công.

Hiệp hội Internet công nghiệp mô tả một nhà máy thông minh là khả năng “tổng hợp, phân tích và hành động trên dữ liệu.” Không phân biệt, phân tích và hành động, không phân biệt hay mô tả. Việc tổng hợp dữ liệu ở tầng nhà máy thường bao gồm một số phân tích và hiển thị, dẫn đến một số tác động của người dùng cuối. Nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm tại doanh nghiệp và mức độ đám mây để phân tích và hành động. Blog này tập trung vào việc kết hợp trên sàn nhà máy.
Trong một thế giới hoàn hảo, một cơ sở công nghiệp là một nhà máy mới được xây dựng với các bộ cảm biến, bộ điều khiển, mạng và máy tính được yêu cầu để đáp ứng mong muốn của người sử dụng về thông tin. Trong thế giới thực, một nhà máy cũ, brownfield là tiêu chuẩn. Có máy móc, tế bào của máy móc và các quy trình không liên quan đến bất cứ điều gì – đó là những hòn đảo sản xuất với sự liên kết nhỏ. Clipboards vẫn có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu.
“Voi trong phòng” bị lờ đi, trong khi các nhà cung cấp tán dương các tính năng của phần cứng và phần mềm của họ, là phần cứng, phần mềm cũ, và các phần mềm cũ ở những nhà máy ở Brownfield. Dữ liệu tổng hợp không phải là quyến rũ như bảng điều khiển đầy màu sắc. Dữ liệu gần giống với bức tường vô hình vô hình hỗ trợ một mặt tiền quyến rũ. Tin tức flash! Cũng như các mặt tiền không thể có nếu không có bức tường gạch, bảng điều khiển không thể không có dữ liệu.
Vấn đề? Trích xuất dữ liệu từ hệ thống kiểm soát cũ. Dưới đây là một số kịch bản có thể xảy ra:
Không có mạng hoặc mạng điểm-điểm: Một số bộ điều khiển cũ chỉ có một cổng lập trình-không có khả năng mạng. Những người khác có một cổng cho một mạng để một giao diện người-máy (HMI), nhưng nó không thể được thêm vào.
Tất cả các cổng trên bộ vi xử lý bị chiếm đóng: Các cổng đi đến HMI, giá đỡ I / O hoặc máy PC. Không có mở cho sử dụng mới.
Các máy tính, hệ điều hành và phần mềm đã lỗi thời và không được hỗ trợ: 486 máy tính, hệ điều hành Microsoft như Windows 95, 98, NT, 2000, XP, Vista, 7, 8 hoặc 10. Hầu hết các file thực thi cho các hệ điều hành cũ đều không chạy ngày. VMware có thể hoạt động, nhưng đó là một Band-Aid. Thay thế HMI từ các nhà cung cấp tự động hóa không còn tồn tại.
Vì vậy, giải pháp cho phần cứng là gì? Có nhiều lựa chọn:
Dữ liệu gần giống với bức tường vô hình vô hình hỗ trợ một mặt tiền quyến rũ. Cũng như các mặt tiền không thể có nếu không có bức tường gạch, bảng điều khiển là không thể mà không có dữ liệu.
Thêm cảm biến, có dây hoặc không dây, không sửa đổi hệ thống kiểm soát hiện tại. Ví dụ như mắt hình ảnh, nhiệt độ, áp suất, mức, mô men, độ rung và tốc độ. Kết nối chúng với bộ tập trung dữ liệu hoặc thiết bị cạnh. Nhược điểm của chỉ cần thêm cảm biến là nếu có dữ liệu quan trọng trong hệ thống điều khiển máy, dữ liệu đó sẽ không có sẵn. Một ví dụ là kết quả tính toán trong một ứng dụng điều khiển quá trình.
Chạm vào các cảm biến hiện có bằng cách kết nối song song. Bộ tách có thể được sử dụng cho tín hiệu dòng (4-20 mA) và điện áp (0-10 VDC).
Chạm vào một mạng hiện có, chỉ có thể khi mạng có khả năng bổ sung một nút.
Sử dụng một cổng mở trên bộ xử lý. Với may mắn, một trong những có sẵn. Nếu cần thiết, sử dụng thiết bị cầu nối để chuyển đổi sang Ethernet.
Thêm hoặc nâng cấp bộ xử lý. Thêm một bộ xử lý (PC hoặc PLC) để kết hợp dữ liệu trong khi vẫn giữ bộ xử lý hiện tại để kiểm soát máy tính sẽ không giải quyết được vấn đề bộ xử lý thay thế ngày càng khó khăn, nhưng đó là một chủ đề thảo luận cho một ngày khác! Hiện đại hóa bộ vi xử lý hoặc bộ điều khiển cung cấp kết quả tốt nhất, nhưng cần phải lập kế hoạch lắp đặt cẩn thận để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Bộ vi xử lý mới sẵn sàng cho mạng, cho phép chúng dễ dàng kết hợp dữ liệu.
Mạng mới hoặc mở rộng như một giải pháp phần cứng có thể được thực hiện như sau:
Sử dụng mạng lưới kinh doanh thông qua các switch được quản lý và các VLAN an toàn.
Cài đặt cơ sở hạ tầng mạng có dây riêng.
Cài đặt các thiết bị không dây để thu hẹp khoảng trống, nơi mạng có dây tốn kém hoặc không khả thi.
Hệ thống không dây: điểm-điểm, mạng lưới.
Có thể thêm dịch vụ đám mây, cả nội bộ lẫn bên ngoài. Một giải pháp nội bộ điển hình là một thiết bị tính toán cạnh.
Theo dõi / phân tích / sử gia có thể được thực hiện bằng cách triển khai thực hiện phần cứng và phần mềm tại địa phương trên sàn nhà máy để lưu trữ, tính toán và xem dữ liệu. Các thiết bị cục bộ cũng phục vụ như một bộ đệm và phân tích trước cho phần mềm doanh nghiệp và dữ liệu lớn trong đám mây.
Giải pháp cho phần mềm kế thừa là gì? Có nhiều lựa chọn ở đây, cũng như:
Sử dụng một máy ảo để thực thi mã.
Thay thế mã kịch bản (ví dụ: Visual Basic, C ++) bằng phần mềm thương mại.
Hiện đại hóa! Có rất nhiều gói thương mại để hoạt động tại địa phương trên sàn nhà máy để theo dõi / phân tích / lưu trữ (sử gia). Dữ liệu từ các hệ thống này sau đó được gửi đến doanh nghiệp để phân tích sâu hơn và hiển thị.
Hiện đại hóa gia tăng để tổng hợp dữ liệu có thể được thực hiện theo các giai đoạn. Tất cả mọi thứ không phải được thực hiện cùng một lúc. Và các nhà tích hợp hệ thống biết làm thế nào để làm điều này!
Một lợi ích đáng kể của tất cả các bước trên để tổng hợp dữ liệu là những cải tiến qui trình có thể đạt được khi các nhà điều hành, nhà quản lý và giám đốc điều hành có thông tin họ chưa bao giờ có. Robert Lowe là đồng sáng lập và là CEO của Loman Control Systems Inc., một thành viên được chứng nhận của Hệ thống Kiểm soát Hiệp hội Người Hợp nhất (CSIA). Vui lòng xem hồ sơ của Loman trên Sở Giao dịch Tự động hóa của CSIA