Fabrika Veri Çıkarımı

Gerçek bir fabrika sahası bir yamalı bohçadır. Farklı üreticilere, farklı kuşaklara ve farklı protokollere ait denetleyiciler yan yana durur — bir kızak üzerinde bir Siemens S7, bir sonrakinde bir Allen-Bradley PLC, trafo merkezinde Modbus enerji sayaçları ve değişken frekanslı sürücüler, paketleme hattında IO-Link sensörleri, atölyede CNC takım tezgâhları ve binanın HVAC sistemini çalıştıran BACnet denetleyicileri. Bunların neredeyse hiçbiri başka herhangi bir şeyle veri paylaşmak üzere tasarlanmamıştır.

Fabrika veri çıkarımının görevi, bu ekipmanların tümünden güvenilir, adlandırılmış, zaman damgalı ölçümleri tek bir yere taşımaktır — tesisi yeniden kablolamadan, denetleyicileri değiştirmeden veya PLC programlarını yeniden yazmadan. Pratikte bu, her cihazın yerel protokolünü konuşmak, ham kayıtları ve etiketleri birimleriyle birlikte adlandırılmış mühendislik değerlerine dönüştürmek, bir okumanın güvenilir olup olmadığını bilebilmeniz için bir kalite sinyali eklemek ve ağ koptuğunda bile bunu uçta güvenilir biçimde yapmak demektir.

IronFlock bunu, hafif, uçta dağıtılan toplayıcı uygulamalardan oluşan bir aileyle çözer — her protokol ailesi için bir tane. Her biri herhangi bir Linux ağ geçidi üzerinde normal bir Docker konteyneri olarak çalışır, yapabildiğini otomatik olarak keşfeder, ham adresleri adlandırılmış değerlere normalize eder, kesintiler boyunca tamponlar ve her şeyi projenizin zaman serisi veritabanına akıtır. Her toplayıcı tamamen tarayıcıda yapılandırılır ve bir demo modu ile gelir; böylece herhangi bir donanım bağlanmadan önce tüm deneyimi değerlendirebilirsiniz.

Brownfield gerçeği

Bir fabrikanın tamamını kapsayan tek bir protokol yoktur. Pratikteki soru her zaman “hangi toplayıcı benim ekipmanımı okur?” sorusudur. Aşağıdaki tablo, büyük olasılıkla karşılaşacağınız ekipmanı, onu ele alan toplayıcıyla eşleştirir.

Modbus ve OPC UA bugün çalışıyor, IO-Link, MTConnect ve BACnet de öyle. Industrial Collector’ın Siemens S7 (S7comm) ve Allen-Bradley (EtherNet/IP) sürücüleri Apache PLC4X motoru tarafından desteklenir ve cihazlar genelinde doğrulanmaktadır — S7-1200/1500 denetleyicileri yerleşik OPC UA sunucuları aracılığıyla bugün halihazırda okunabilir.

IronFlock toplayıcılarının ortak yaklaşımı nerede

Hangi protokolü toplarsanız toplayın, beş uygulamanın tümü altyapıda aynı şekilde çalışır. Aynı proje başına veritabanı tablolarına (gateways, assets, datapoints, measurements, assetstatus) yazar, okumaları yerel olarak tamponlar ve platforma giden bağlantı geri geldiğinde bunları sırayla iletir, her cihazı izole eder (böylece erişilemeyen tek bir makine asla diğerlerini durdurmaz) ve tarayıcıda canlı olarak, yapılandırma dosyaları veya yeniden başlatmalar olmadan yapılandırılır. Bu, IronFlock hangi şekilde dağıtılırsa dağıtılsın geçerlidir — yönetilen bulut, özel bulut veya tamamen çevrimdışı bir yerinde (on-premises) cihaz. Aşağıdaki her sayfa, kendi başına yeterli olabilmesi için bu ortak özellikleri yineler.

Bilinen sınırlamalar

Bazı eski donanımların henüz doğrudan bir yolu yok. Eski Allen-Bradley MicroLogix / SLC (DF1 üzerinden PCCC), yedek Ethernet portu olmayan yalnızca Profibus’lu hücreler, yalnızca bir tesis DCS’inden işletilen paketler ve hiçbir dijital denetleyicisi olmayan ekipman (yalnızca sabit kablolu) bir ağ geçidi, bir protokol köprüsü veya bir sensör retrofit’i gerektirir. Ekipmanınızın kapsanıp kapsanmadığından emin değilseniz, bizimle iletişime geçin — bir cihaz Modbus veya OPC UA konuşuyorsa neredeyse kesinlikle bugün çalışır ve istek üzerine yeni sürücüler ve profil paketleri eklenir.

Toplayıcılar

• Industrial Collector — tüm saha için tek uygulama: Siemens S7, Allen-Bradley, Modbus ve OPC UA yan yana, önceden eşlenmiş ekipman profillerinden oluşan bir katalogla.
• IO-Link Collector — HTTP, OPC UA veya MQTT üzerinden otomatik keşif ve otomatik IODD çözümleme ile IO-Link master’ları ve akıllı sensörler.
• Modbus Collector — Modbus sayaçları, sürücüleri ve denetleyicilerinden oluşan devasa kurulu tabanı okumanın en hafif yolu.
• MTConnect Collector — açık MTConnect standardı üzerinden, sıfır yapılandırmalı keşifle CNC takım tezgâhları ve atölye ekipmanları.
• BACnet Collector — BACnet/IP üzerinden, otomatik ağ ve nokta keşfiyle bina otomasyonu, HVAC ve enerji sistemleri.

Veri nereye gider

Her toplayıcı, okumalarını projenizin özel zaman serisi veritabanında saklar; burada platformun geri kalanı için anında kullanılabilir hale gelirler: bunları Data Backend aracılığıyla sorgulayın ve modelleyin, IoT Gösterge Panoları ve SCADA board’larında canlı olarak görselleştirin ve SMS/e-posta bildirimleri için Alarmlar uygulamasıyla izleyin. Cihazları çevrimiçi getirmek ve bu uygulamaları kurmak için Cihaz Yönetimi ve Uygulama Yönetimi bölümlerine bakın.

Toplamadan içgörüye: tipik bir devreye alma deseni

Çıkarım temeldir, hedef değil. Kimse kayıtlar ve etiketler istemez — tesisler OEE rakamları, bir iş mili arızalanmadan önce erken uyarılar, parça başına enerji ve kendi kendini yazan bir vardiya raporu ister. Bu nedenle tipik bir IronFlock kurulumu, birbirinden temiz biçimde ayrık kalan iki katmandan oluşur:

Katman 1 — topla. Ekipmanınıza uyan toplayıcı uygulamaları hemen yanındaki ağ geçitlerine kurun ve makinelerinizi tarayıcıda eşleyin. Bu andan itibaren adlandırılmış, zaman damgalı, kalite işaretli ölçümler projenizin standartlaştırılmış veritabanında kesintisiz birikir — her proje aynı veritabanını alır; böylece bir toplayıcı nereye kurulursa kurulsun birebir aynı şekilde davranır ve proje sahibi, toplanan her şeyi incelemek için tek bir merkezi noktaya kavuşur. Bu veritabanının içinde her uygulamanın verisi kendi yalıtılmış şemasında yaşar: size ait, tek ve sürekli büyüyen bir varlık — varsayılan olarak uygulama başına özel.

Katman 2 — tüket. Bu ölçümleri kararlara dönüştüren uygulamaları kurun (veya geliştirin) ve toplayıcıların verilerini uygulamalar arası veri erişimi üzerinden okumalarına izin verin:

• Hazır bir OEE panosu uygulaması, makine durumlarını ve üretim sayaçlarını tüketir ve hat başına kullanılabilirlik, performans ve kaliteyi sunar — tek bir entegrasyon toplantısı olmadan, duvarda canlı.
• Bir kestirimci bakım uygulaması, toplayıcıların halihazırda topladığı aylarca süren titreşim, akım ve sıcaklık geçmişiyle eğitilir, ardından canlı akışı puanlayarak kaymaya başlamış rulmanı işaretler.
• Enerji analizleri, Modbus sayaçlarının tüketimini makinelerin üretim sayaçlarıyla birleştirerek parça başına enerjiyi, boşta yük israfını ve pik yük riskini raporlar.
• Raporlama ve kalite uygulamaları, vardiya defterlerini, parti kayıtlarını ve denetim izlerini otomatik doldurmak için aynı tabloları okur.
• Bir Node-RED çalışma ortamı (veya herhangi bir genel amaçlı tezgah), tek bir jokerle tüm proje verilerini tükettiğini bildirir, ardından kullanılabilir tabloları çalışma zamanında keşfeder — böylece bir mühendis, her biri için ayrı bir entegrasyon yazmadan sahadaki her toplayıcı ve analiz uygulaması genelinde akışları birbirine bağlayabilir.

Her tüketici uygulama hangi toplayıcı verilerine ihtiyaç duyduğunu — belirli bir liste ya da her şey için - app: "*" — bildirir; bu erişimi proje bazında bir anahtarla siz onaylar veya iptal edersiniz — her zaman salt okunur. Her IronFlock toplayıcısı aynı tablo şemasını (gateways, assets, datapoints, measurements, assetstatus) yazdığından, bir toplayıcıya göre yazılmış bir tüketici uygulama hepsiyle çalışır: OEE panosu, makine durumlarının S7, Modbus, MTConnect veya IO-Link üzerinden gelmiş olmasını umursamaz.

Sonuç, sizi kilitlemek yerine sizinle birlikte büyüyen bir mimaridir: tek bir hatta tek bir toplayıcıyla başlayın, hazır olduğunuzda analiz uygulamaları ekleyin, herhangi bir katmanı bağımsız olarak değiştirin veya genişletin — ve hazır uygulamalar ihtiyacınıza uymuyorsa, zaten topladığınız veriler üzerine kendi tüketicinizi geliştirin.