Advantech CNC vertikaalselt integreeritud lahendus
Nende jaoks, kes on huvitatud klienditeeninduse kiiruse suurendamises ja kes on juba kokku puutunud tootmisliini skaleerimisprobleemidega, mis on seotud seadmete ühilduvuse, G/M-koodi paindumatuse, andmebaasi ja MES-süsteemi ühenduvuse raskustega, võib Advantechi alljärgnev riist- ja tarkvaraline lähenemine olla abiks.
Üks tavaline väljakutse, millega puidutöötlemise tootmisjuhid silmitsi seisavad, on algselt eraldiseisvate lisaseadmete ühendamine. Traditsiooniline CNC-süsteem ei saa ühendada PLC-ga ebapiisavate liideste tõttu. Sarnastesse seadmetesse investeerimine laiendamiseks on pikemas perspektiivis ebaefektiivne. Advantechi vertikaalselt integreeritud intelligentne CNC-masinahalduslahendus aitab neid probleeme lahendada.
Lahenduse ülevaade
Lahendus on rakendusvalmis platvorm, mis on mõeldud kiireks andmete sisestamiseks/väljastamiseks, kiireks andmetöötluseks ja kogu süsteemi hõlmavaks suhtluseks EtherCAT- või IoT-protokollide kaudu. Saate samm-sammult rakendada 4 täiustamistasandit.
Iga tasand ei ole ainult Advantechi seadmete ja tarkvara paigaldamine, vaid ka olemasolevate toodete ühendamine taasühendatud süsteemi. Need 4 täiustamistasandit on järgmised:
1. tase. CNC-juhtimise ühendamine SoftPLC abil
2. tase. Seire. Veebipõhine juurdepääs/SCADA
3. tase. Tööstus 4.0 optimeerimine
4. tase. Integratsioonid peamiste partneritega WISE-PaaS pilveteenuste kaudu.
Innovatsiooni alustamisel tuleb alati näha iga taseme sihtpunkti ja võimalikke arenguteid horisondist kaugemale.
1. tase. CNC-juhtimise ühendamine SoftPLC abil
Esimesel tasandil lahendame tootmise laiendamise ja paindlikkuse probleeme. See tähendab, et tuleb rakendada riistvaraplatvorme ja terminalitooted ning realiseerida andmete kogumise ja servaarvutite ülesanne. Selleks kasutatakse AMAX-5000-seeria SoftPLC kontrollereid.
EtherCAT-siini kasutamine võimaldab ühendada kuni 128 seadme juhtimist ja töötab koos Shihlin Electrici SDP EtherCAT-sarja servomootoritega. See võimaldab keskmiselt juhtida korraga kolme jaama, ilma et oleks vaja inimese sekkumist.
Skeem 1 – Lahenduse arhitektuur: AMAX-5000 seeria rakendamise arhitektuur
Advantech CODESYS PLC juhtimistarkvara toetab mitmeteljelist liikumisjuhtimist, CNC G/M koodi ja ODBC andmebaasi protokolli, saab realiseerida mitmeteljelisi avatud CNC juhtimissüsteeme, ühendada IT ja OT ning realiseerida paindlikku töötlemist andmebaasi ja MESi kaudu.
Riistvara
AMAX-5580 on Intel Core i7/i5/Celeronil (kuni 2,6 GHz) põhinev PC-põhine SoftPLC-kontroller Microsoft Windows 7/10 operatsioonisüsteemiga, mida saab laiendada EtherCAT-siini ja mini-PCI Expressi kaudu lisatavate I/O- ja servoajamitega;
Kontrolleril on 2 x RS-232/422/485 jadaporti koos isolatsiooniga, 2 x Gigabit Ethernet porti POE toega ja 4 x USB 3.0 porti. Toetatud on 3G/LTE/Wi-fi/GPS, Modbus, EtherNet/IP, PROFINET, OPC/UA ja MQTT agentide režiimid.
Vaadake sissejuhatav video: Small but Powerful: AMAX-5000 Compact Controller and EtherCAT Slice I/O, Advantech (EN)
Laiendusmoodulid
AMAX-kontrollerite seeria jaoks on saadaval rikkalik valik RS232/422/485, Modbus, EtherCAT, EtherNet/IP, ProfiNET ja CANopen kommunikatsiooniliideseid.
AMAX-5000 I/O-moodulid pakuvad reaalajas sidejuhtimist kiirusega kuni 100 µs. See võimaldab hõlpsasti ühendada kahesuunalisi saagiga PLCsid ja ühendada tootmisliiniks üles- ja allavoolu jaamad omavahel.
Skeem 2 - Laiendusskeem moodulite kaudu
Laiendusmooduleid kasutatakse erinevate analoog- ja digitaalandurite, termoresistorite, termopaaride ja juhtimisaktuaatorite ühendamiseks.
Digitaalseid videokaameraid saab ühendada USB 3.0 ja Gigabit Ethernet (PoE toega) pordiga kommunikatsiooni laiendusmoodulitega ning pärast tehtud piltide analüüsimist saab servoajamitele EtherCAT terminalide kaudu saata juhtimissignaalid. See kasutusjuhtum võimaldab sellel rakendada tehnilist visioonisüsteemi.
Skeem 3 - AMAX-5580 Liikumise ja nägemise integreerimise rakendus
Näiteid laiendusmoodulitest
WISE-5424V, laiendusmoodul 4 USB 3.0 porti
WISE-5001, 4 digitaalse sisendiga toiteallikamoodul WISE-5001
WISE-5079, EtherCAT laiendusmoodul
WISE-5074, EtherCAT-siini ühendusmoodul
Kommunikatsioonimoodul WISE-5400E on kontrolleriga suhtlemiseks selliste traadita sidekanalite kaudu nagu Wi-Fi, LTE, GPS, ühendatud PCI Express-bussi poolelt, kuhu saab paigaldada mini PCIe-kaardi ja kus on olemas SIM-kaardi pesa.
Tarkvaratööriistad
Advantechi CODESYS automaatikaplatvorm PLC-juhtimiseks toetab mitmeteljelist liikumisjuhtimist, G/M CNC-koodi ja ODBC-andmebaasiprotokolli, saab realiseerida mitmeteljelisi juhtimissüsteeme avatud CNC-ga, ühendada IT ja OT ning realiseerida paindlikku töötlemist andmebaasi ja MESi kaudu.
IT ja OT integreerimine: Windowsi ja ODBC andmebaasi sidefunktsioonide abil saab ACSi ja MESi klienditarkvara ühendada, et realiseerida tellimuspõhiseid projekte ja paindlikku tootmist.
Avatud CNC: standardse G-koodi ja kohandatud M-koodi toetus annab tootjale kinnituse, et ta saab kasutada erinevat kõrgetasemelist juhtimissüsteemi tarkvara, et täita rohkemate tellimuste nõudeid.
Sisseehitatud CNC-funktsioon võimaldab klientidele suuremat paindlikkust M-koodi sisestamisel, toetab EtherCAT-siini, kõrvaldab traditsioonilise kontrolleri telgede juhtimise kitsaskohad ja töötab Shihlin Electrici SDP EtherCAT-seeria servomootori draiveritega, et hõlpsasti realiseerida mitme jaama samaaegset tööd, parandades oluliselt ülesannete töötlemise kiirust. Modulaarne liidese laiendus võimaldab ühendada üle- ja allapoole jaama asuvaid seadmeid. Advantechi andmebaasi CODESYS tarkvaraplatvorm võimaldab seadmete kiiret ühendamist MES-iga veebipõhiseks haldamiseks.
CODESYSil on sisseehitatud 3-tasandiline juhtimissüsteem erinevate rakendusstsenaariumide jaoks, samuti funktsioon omandatud andmete visualiseerimiseks.
Samuti võimaldab see jälgida kogu süsteemi seisundit LabVIEW-st, valmis draiverid ja tarkvarapaketi raamatukogud lihtsustavad lisaks DAQ Navi tarkvaraarendust.
Advantechi sisseehitatud Lmsensor draiver pakub funktsiooni, et maksimeerida kontrolleri enda jõudlust ja võimaldab universaalsete Lmsensor operatsioonide lihtsat teostamist programmides, mis on arendatud selliste vahenditega nagu Microsoft Visual C ++, Embedded Visual C ++ ja muudes programmeerimiskeeltes erinevatel Windowsi süsteemiplatvormidel.
2. tase. Monitoorimine. Veebi juurdepääs/SCADA
Tase 2. Järelevalve. Veebi juurdepääs/SCADA
WISE-PaaS IIoT-pilveplatvormi ja valmis SRP-põhiste lahenduste rakendamine moodustavad asjade interneti arengu teise etapi. Kontrolleri tarkvara võimaldab I/O sujuvat integreerimist ülemise kihiga ja säästab seega kogu süsteemi arenduskulusid.
Kavandatud lahendused on vertikaalselt integreeritud reaalajas jälgimis- ja andmetöötluslahendustega, kasutades HTML5 veebipõhist SCADA Edge Visualizer'i (seadmed nagu ESRP-SCA-UNO137 või ESRP-SCA-UNO2484), mille järel edastatakse töödeldud andmed MQTT-protokolli kaudu edasi pilvepõhisele WISE-Paas- või iFactory RTM-lahendusele. Veebi juurdepääs/SCADA toetab erinevaid protokolle ja draivereid enam kui 450 kontrolleri ja seadme jaoks. Lisaks võimaldab selle intelligentne juhtpaneel kasutajatel isikupärastada infolehti.
Skeem 4 – Veebipõhine SCADA arhitektuur
Pilt 1 - Monitooringu vaate näide
3. tase. Industry 4.0 optimeerimine
Järgmine tase on kooskõlas Industry 4.0 lähenemisviisiga - Advantech M2I/CNC intelligentsete seadmete haldamine ja järelevalve.
Inteligentse CNC juhtimise lahendus on loodud selleks, et ületada lõhe traditsioonilisest masina juhtimisest optimeerimiseni, lihtsustades masinate tehaseülest juhtimist ja parandades mehaanilise töötlemise tõhusust. Samuti annab see ülevaate tellimuste edenemisest, tootmisliinide kättesaadavusest ja kasutamisest ning muudest juhtimisteenustest.
Skeem 5 – Industry 4.0 tasandi lahenduse täielik arhitektuur
Sellisel juhul mängib tarkvara olulist rolli. Vaata videot, et paremini mõista.
Advantech WISE-PaaS Industrial IoT Cloud Platform, Advantech (EN)
Advantechi intelligentse CNC-masinate juhtimise lahenduse rakendamise abil saavad juhid vaadata reaalajas teavet CNC-masinate jõudluse kohta ning arutada ja lahendada probleeme viivitamatult asjaomaste operaatorite ja juhtidega.
Kogutud andmeid saab kasutada sisemiste probleemide tuvastamiseks ja tootmise tõhususe parandamiseks, näiteks masinate häirearuannete võrdlemise teel. See võimaldab prognoosida ja ennetada rikkeid ning seega vähendada seisakuid, samuti juhendada personali õigeaegselt, et optimeerida tootmisprotsesse. Kuna häireid võivad põhjustada personali tegevused.
Sellisel juhul saab juhtkond reaalajas video tootmispiirkondadest, nimekirja ühendatud masinatest ja nende olekust, veaprotokolli, temperatuuri CNC-siseselt interaktiivseid näidikuid OEE näitajatest (kättesaadavus, tootlikkus, kvaliteet), trende, seisakute kokkuvõtteid, tellimuste edenemist, tööaja kõrvalekaldeid. Kõik mõõdikud, mida vajate tootmise tõhusaks juhtimiseks.
Pilt 2 – Masina monitooring
Sellisel juhul peate ostma:
WISE-PaaS situatsiooniruumi komplekti (PN: SRP-SR-100-BTO)
WISE-PaaS VIP-subscriptioni (PN: 98DPWAP2K)
#1 M2I/CNC üldine pilveteenuse V1.1
#2 CNC Domain Edge ESRP-CNC-UNO1372 riistvara
Ja osaleda IoT.SENSE koolitusel, kuidas kasutada.
4. tase. Integratsioonid peamise partneritega WISE-PaaS pilveteenuste kaudu
Viimane etapp on luua koos kliendiga mudel, mis integreerib kliendi asjade interneti rakendused tema vertikaalsete tööstuspartnerite rakendustega. SRP arendamise peamine vahend on WISE-PaaS-pilveplatvorm.
Arhitektuuriliselt on WISE-PaaSi koht pilve ja asjade interneti seadmete vahel ning toode ise pakub süsteemiintegraatoritele modulaarset töökeskkonda. See ei taga mitte ainult sujuvat sensoriteabe edastamist ja seadmete kaugjuhtimist, vaid selle avatud RESTful API/SDK-protokollid loovad standardiseeritud ühenduvuse ja suhtluse kõigi allsüsteemide vahel. Integreeritud tarkvara ja pilveplatvorm mängib võtmerolli IoT-rakenduste arendamisel, suurandmete analüüsimisel, töövoogude edasisel optimeerimisel ja süsteemi tulevasel skaleeritavusel.
Platvorm pakub hulgaliselt tööstuslikke pilvepõhiseid interneti-, andmesalvestus-, visualiseerimis- ja analüüsiteenuseid koos tehisintellektiga, mida arendajad saavad hõlpsasti integreerida, et luua rakendusi erinevatele tööstusettevõtetele.
Lisaks Advantechi ulatusliku riistvaraportfelli toetamisele on WISE-PaaS platvormi integreeritud ka mitmesugused tarkvarateenused, nagu WebAccess, WISE-PaaS/EdgeLink, WISE-PaaS/EdgeSense ja WISE-PaaS/VideoSense. WISE-PaaS/EnSaaS-pilvepõhise IoT-platvormi kogutud andmed võimaldavad partneritel kiiresti arendada SaaSi (tarkvara kui teenust) ja valdkondlike IoT-lahendusi.
Kokkuvõte
Nagu teada, peaksid seatud eesmärgid olema saavutatavad. Seatud eesmärgi saavutamine sõltub tehnilise lahenduse tulemuslikkusest, personali kvalifikatsioonist ja juhtkonna motivatsioonist.
Advantechi intelligentse CNC-masinahalduslahenduse puhul võimaldab Advantechi lähenemine liikuda tasemelt tasemele, täiendades varem omandatud seadmeid. Pilvepõhised lahendused võimaldavad andmete kogumist koheseks haldamiseks arvutite ja pilve vahel, ilma et oleks vaja paigaldada serveriruumi infrastruktuuri. Tehniline personal on rahul PC-komplekti avatud platvormi kasutusmugavusega. Juhtkonda motiveerib asjaolu, et nad saavad suurepärase vahendi tootmisprotsesside optimeerimiseks ja seega kulude vähendamiseks. Klient on rahul pakutava kvaliteediga ja võimalusega täita individuaalseid tellimusi. Omanikud saavad investeerida arengusse samm-sammult, jälgides investeeringu tõhusust tasandilt tasandile, keskendudes pigem müügile kui tootmisele.
DIFI.NET
19.09.2023