Svetelektro.com

Svetelektro.com

Meno:
Heslo:

Priemysel 4.0 - edge computing kľúčom k modernosti

Kategória: Firemné články | 06.08.2020 | Autor: TME s.r.o. 

Jednou z najväčších hnacích síl rozvoja digitálnej priemyselnej transformácie, predovšetkým expanzie Priemyselného internetu vecí (IIoT), ako aj neustále sa zvyšujúcej úrovne automatizácie v rozličných priemyselných sektoroch, bol doteraz cloud computing. Dnes je však jasné, že použitie cloudu pre správu dát a ich uchovávanie nie je všetko. Neoddeliteľným prvkom pružne sa rozvíjajúcej koncepcie Priemyslu 4.0 sa stávajú výpočty na okraji (ang. „edge computing”) používané v spojení s cloud computing – inými slovami lokálne spracovanie dát a následne ich odosielanie do cloudu.


Spolu s väčším využívaním Priemyselného internetu vecí, a teda aj s nárastom počtu inteligentných zariadení rastie aj dopyt po tom, aby tieto zhromažďované údaje spracúvali „okrajové“ jednotky, t.j. také, ktoré sú k užívateľom najbližšie. Využívaním edge computing je možné minimalizovať využívanie kapacity siete a skrátiť reakčný čas umožnením uchovávať dáta a spravovať ich blízko miesta, v ktorom sú potrebné. To zas umožňuje využívať lokálne edge servery v oveľa širšej palete aplikácií.

 

Bežne používanými edge zariadeniami sú napríklad snímače na ovládanie osvetlenia, vykurovania a iných prvkov. V spomínaných aplikáciách vidieť výrazný prínos vyplývajúci z umiestnenia týchto snímačov čo najbližšie zdroja výpočtového výkonu, a tiež významné úspory znížením objemu dát, ktoré je potrebné odosielať na veľké vzdialenosti a/alebo uchovávať v cloude.

 

Na užívateľov, ktorí chcú exportovať dáta zo snímačov priamo do cloudu, číhajú potenciálne nástrahy. Môžu to byť napríklad oneskorenia v sieti, slabá integrácia systémov, vysoké náklady na správu dát a bezpečnostné medzery IT. Z uvedených dôvodov možno konštatovať, že najlepšie je pôsobiť na lokálnej úrovni, a tiež, že využívanie edge computing môže mať veľmi dobrý dopad na implementáciu systémov fungujúcich v podmienkach priemyslu 4.0, ktoré by mohli byť v inom prípade veľmi nákladné.

 

Menšie riziko a väčšia efektivita

Stručne povedané, edge computing môže znížiť riziko spojené s pripojením zariadení a sprístupňovaním dát, zvýšiť flexibilitu a efektivitu fungovania v organizácii, znížiť počet spracúvaných nedôležitých dát a zabezpečiť mimoriadne nízku a prognózovateľnú úroveň oneskorení. Vo výrobnom prostredí, kde je možné edge computing integrovať so systémom plánovania podnikových zdrojov (ERP) a zabezpečiť spracovanie dát v reálnom čase, môže podnik významne urýchliť automatizačný proces, ak bude pôsobiť na lokálnej úrovni.

 

Základom tohto nového prístupu, a tiež faktorom ovplyvňujúcim všeobecnú automatizáciu, je možnosť spracúvať dáta lokálne pomocou spoľahlivých, konfigurovateľných a jednoducho aplikovateľných riešení, ktorých implementácia bola doteraz v náročných priemyselných podmienkach výzvou. Tieto riešenia zahŕňajú napríklad používanie rôznych typov priemyselných ovládačov a komunikačných systémov, ktoré môžu uľahčiť inštaláciu, používanie a obsluhu siete Priemyslu 4.0.

 

Vo všeobecnosti je známe, že Priemysel 4.0 si vyžaduje aplikáciu rôznorodých nástrojov, ktoré nielen uľahčujú automatizáciu, ale aj pomáhajú efektívne spracúvať a sprístupňovať široký rozsah údajov. Vďaka tomu je možné zlepšovať a zdokonaľovať výrobné procesy a vytvárať koncové produkty podľa presných špecifikácií zákazníka.

 

Na to, aby mohla takáto koncepcia vstúpiť do života, sú potrebné špeciálne rozhrania a zariadenia. Patria k nim sieťové karty kompatibilné s rôznymi typmi zberníc, priemyselné moduly, prepájacie káble a moderné rozhrania v podobe efektívnych a ľahkých panelových počítačov. V súčasnosti práve prevodníky a priemyselné moduly predstavujú nevyhnutný krok na ceste k Priemyslu 4.0.

 

Jedným z dostupných edge riešení sú priemyselné ovládače od spoločnosti Brainboxes. Umožňujú dvojsmerný prenos, vďaka ktorému jednotlivé komponenty komunikujú s úsekom inžinierov čítajúcich údaje. Tento druh prenosu si vyžaduje sieťové karty kompatibilné s rôznymi typmi zberníc, napr. zbernicou Brainboxes PCI Express (PCIe) obsluhovanou kartou IX-100. Jej kompatibilita s operačnými systémami ako Windows, Linux a inými zjednodušuje integráciu s už existujúcimi nastaveniami. IX-100 má aj prepäťovú ochranu a vyznačuje sa kompaktnými rozmermi: 120mm x 76mm x 18mm. Táto karta fungujúca v systéme plug and play je vybavená štandardným 9-pinovým sériovým portom COM RS-232 samostatnom slote PCIe.

 

Spoľahlivosť a jednoduchosť zapojenia

Aby bolo možné v plnom rozsahu využiť pokročilú komunikačnú technológiu v prostredí IIoT, veľmi dôležité je používanie spoľahlivých prevodníkov a vstupných/výstupných modulov umožňujúcich jednoduché pripojenie k rôznym zariadeniam. Príkladom takých komponentov je izolovaný prevodník RS-232 pre RS-422/RS-485 spoločnosti Advantech - ADAM-4520-EE (obr. 1) vybavený odolným puzdrom z ABS plastu s rozmermi 70mm x 122mm x 30mm a výkonom 1,2W pri 24V DC.

 

Obr. 1: Prevodník ADAM-4520-EE spoločnosti Advantech je možné jednoducho pripojiť k rôznym zariadeniam

 

Pri používaní priemyselných počítačov v náročných podmienkach treba zvážiť aj kúpu flash pamätí s dostatočnou kapacitou alebo zvoliť vhodný operačný systém. Príkladom zariadenia, ktoré je vhodné pre prácu v najnáročnejších podmienkach, je priemyselný počítač HARTING 2095000000300 (Obr. 2) s portom Ethernet, 32 GB flash pamäťou a stupňom ochrany IP67, ktorý mu poskytuje ochranu proti nečistotám a vlhkosti. Táto jednotka má rozmery 132mm x 86mm x 35mm, RAM 1 GB a využíva napájanie cez Ethernet alebo elektrické 12V DC/24V DC. Modulová a programová konštrukcia umožňuje užívateľom, vývojárom a systémovej integrácii vhodne a účinne vytvárať integrované priemyselné projekty.

 

Obr. 2: Priemyselný počítač HARTING 2095000000300 má Ethernetový port a pamäť s kapacitou 32GB, vďaka čomu je mimoriadne vhodný na používanie v náročných podmienkach

 

V súlade s ideami Priemyslu 4.0 musia byť všetky zariadenia v danom prostredí spojené v rámci tej istej siete, preto je možnosť napájať ich z jedného zdroja kľúčová. To je možné vďaka technológii Power over Ethernet, ktorá používa na napájanie ten istý sieťový kábel, ktorým posiela údaje medzi zariadeniami. Také riešenie umožňuje významne znížiť výdavky na elektroinštaláciu. Príkladom je modul typu switch PoE Ethernet ANTAIRA LNP-0500G-24 (Obr. 3) s kovovým telom, 5 portami a integrovaným zosilňovačom napätia. Toto zariadenie vyrobila americká firma ANTAIRA Technologies venujúca sa tvorbe komunikačných riešení pre priemysel. Práve preto je predstavený modul ideálny pre prácu v nepriaznivých podmienkach vyžadujúcich napájací zdroj PoE s veľkým výkonom, takých ako súkromné a cestné monitorovacie systémy, banský/ťažobný priemysel, systémy monitorovania dopravy, správa energetickej infraštruktúry, vodovodnej siete a čistiarní odpadových vôd, prípadne automatizované výrobné linky v „inteligentných” závodoch.

 

A close up of a speakerDescription automatically generated

Grafika 3: Switch PoE ANTAIRA LNP-0500G-24 má kovové telo a 5 prístupových portov

 

Záver

Pri zavádzaní Priemyselného Internetu vecí do automatizovaného prostredia, v ktorom sú údaje sprístupňované lokálne sa môže spoliehanie sa výlučne na cloudovú technológiu ukázať ako nedostatočné. Optimálnym riešením pre podniky, ktoré chcú využívať čo najväčšiu kapacitu pri čo najnižších nákladoch, je spojenie možností, ktoré poskytuje cloud a edge computing. Na trhu je dostupných veľa jednoducho ovládateľných a trvácnych zariadení, ktoré umožňujú využívať obe technológie súčasne. Edge computing je v dnešných časoch veľmi významným faktorom využívaným v Priemysle 4.0 bez ohľadu na to, s akým sektorom priemyslu alebo s akým náročným pracovným prostredím máme do činenia.

 



Priemerné hodnotenie: 1
Hlasov: 1

Zlý

Zvoľte počet hviezdičiek:
Vynikajúci
Veľmi dobrý
Dobrý
Priemerný
Zlý



Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Autor stránky je Ondrej Závodský(zawin), o graficky design sa stará Ľuboš Fabo(BUFU).

TOPlist

Powered by Copyright © UNITED-NUKE CMS. All Rights Reserved.
Čas potrebný k spracovaniu stránky 0.01 sekúnd