בקרת IoT בציוד שדה תעשייתי הפכה לאמצעי מפתח לשיפור יעילות הייצור, הפחתת עלויות התפעול והעצמת בטיחות הציוד. על ידי חיבור הציוד הפיזי עם האינטרנט, הוא יכול לממש פונקציות רבות כמו ניטור מרחוק, איסוף נתונים ושליטה חכמה של הציוד, כדי לשפר את היעילות התפעולית של הציוד, להפחית את העלות התפעולית, לשפר את איכות המוצרים , וליצור ערך גדול יותר עבור הארגון. במאמר זה נרחיב כיצד לממש שליטת IoT של ציוד שדה תעשייתי, כולל תכנון אדריכלות ושיטות תרגול.
I. ציוד שדה תעשייתי IoT בקרה עיצוב אדריכלות
1, שכבת תפיסת ציוד
שכבת תפיסת ציוד היא השכבה התחתונה של כל מערכת בקרת ה- IoT, האחראית בעיקר לניטור סטטוס ציוד, רכישת נתונים ובקרה בסיסית. באמצעות חיישנים, מפעילים ובקרים שונים, היא מבינה חישה ומעקב בזמן אמת של מצב תפעול הציוד ופרמטרים סביבתיים.
2, שכבת העברת רשת
שכבת העברת הרשת אחראית בעיקר להעברת הנתונים שנאספו בשכבת החישה ולחיבור מכשירים שונים לרשת אחידה. שכבה זו כוללת בעיקר המרה של פרוטוקולי תקשורת שונים, המרת פורמט נתונים ואבטחת רשת ופונקציות אחרות.
3, שכבת ניהול נתונים
שכבת ניהול הנתונים היא ליבת המערכת כולה, האחראית לאחסון נתונים, עיבוד, ניתוח והדמיה. באמצעות טכנולוגיות כריית נתונים וטכנולוגיות למידת מכונות, היא מבינה ניטור בזמן אמת והתראה מוקדמת על מצב תפעול הציוד, ובמקביל מספקת תמיכה בנתונים אמינים ליישומים ברמה העליונה.
4, שכבת יישום
שכבת היישום מתמודדת בעיקר עם משתמשים, כולל תוכנות ניהול שונות, ממשק פעולה, מערכת אזעקה וכו '. משתמשים יכולים לעקוב ולנהל את הציוד מרחוק באמצעות מכשירים ניידים או מחשבים ניידים, ולממש תחזוקה מונעת, ניהול אנרגיה ופונקציות אחרות של הציוד.
II. ציוד שדה תעשייתי שיטת תרגול בקרת
1, בחר חיישנים ומפעילים מתאימים
על פי המאפיינים של תרחישי הציוד והיישום, בחר את החיישנים והמפעילים המתאימים כדי לממש את התפיסה והמעקב המדויקים של מצב ההפעלה של הציוד ופרמטרים סביבתיים. לדוגמה, לצורך ציוד טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, ניתן לבחור חיישני טמפרטורה ולחץ לניטור; עבור ציוד מסתובב בקנה מידה גדול ניתן לבחור חיישני רטט לאזהרת תקלות.
2, תכנון פרוטוקולי תקשורת אמינים ואדריכלות רשת
כדי לשלב את המצב בפועל של האתר התעשייתי, תכנון פרוטוקולי תקשורת אמינים וארכיטקטורת רשת, כדי להשיג גישה מהירה לציוד ותקשורת יציבה. לדוגמה, ניתן להשתמש במודבוס, פרופינט ופרוטוקולי FieldBus אחרים לתקשורת; לניטור ציוד בקנה מידה גדול, ניתן להשתמש ב- Ethernet תעשייתי להעברת נתונים. יחד עם זאת, עלינו לקחת בחשבון באופן מלא את בעיות אבטחת הרשת, ולנקוט באמצעי האבטחה הדרושים כדי להגן על יציבות המערכת.
3, כדי לממש את העיבוד היעיל והניתוח החכם של נתונים
יש להשתמש בנתונים גדולים וטכנולוגיית בינה מלאכותית למימוש עיבוד בזמן אמת וניתוח אינטליגנטי של נתונים. לדוגמה, ניתן להשתמש בטכנולוגיית כריית נתונים לביצוע תחזוקה חזויה של מצב התפעול של הציוד; ניתן להשתמש באלגוריתמים למידת מכונה כדי לנתח ולייעל את צריכת האנרגיה של ציוד, ולממש את השימוש והניהול האפקטיבי של האנרגיה. בנוסף, יש להשתמש במלואם בטכנולוגיית הדמיית נתונים כדי להציג נתונים מורכבים למשתמש באופן אינטואיטיבי, כדי להקל על קבלת ההחלטות וניהול.
4, פיתוח תוכנת יישומים מעשית וממשק פעולה
על פי תרחישי הצרכים והיישומים של המשתמש, פיתוח תוכנת יישומים מעשית וממשק הפעלה למימוש ניטור וניהול מרחוק של ציוד. לדוגמה, ניתן לפתח תוכנת אפליקציה או מחשב סלולרי, כך שמשתמשים יוכלו להבין את מצב ההפעלה של הציוד בכל עת ובכל מקום; יחד עם זאת, יש לתכנן ממשק פשוט וקל לשימוש כדי להקל על בקרת הציוד והתחזוקה של המשתמש. בנוסף, יש לקחת בחשבון את התאימות וההרחבה של המערכת באופן מלא כך שניתן יהיה לשנות אותה ולהרחיב אותה בקלות כאשר המערכת משודרגת או מורחבת.
מימוש שליטת ציוד שדה תעשייתי IoT היא מגמה בלתי נמנעת בעידן התעשייה 4. 0 ואינטרנט של הדברים, שיכולים לשפר ביעילות את היעילות התפעולית ואת רמת הניהול של ציוד. בפועל, עלינו לבחור את הארכיטקטורה והתוכנית המתאימה בהתאם לצרכים ותרחישים בפועל, ולנצל את הטכנולוגיה המודרנית המלאה כדי להשיג ניטור וניהול של ציוד אינטליגנטי, מרוחני ומרוחק. יחד עם זאת, יש להקדיש תשומת לב לאמינות, ליציבות ולביטחון של המערכת כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של המערכת ואבטחת המידע.