Truyền thông là nền tảng của IIoT trong kỷ nguyên công nghiệp mới và trung tâm của cơ sở hạ tầng mới được mở rộng này là bộ điều khiển máy hiện đại. Trong khi trước đây, vai trò của bộ điều khiển máy chỉ giới hạn ở công nghệ vận hành thì ngày nay nó đang trở thành một bộ điều khiển đa lớp với sự tích hợp vào công nghệ thông tin và hệ thống dựa trên internet.
Bộ điều khiển máy là gì?
Ngày nay, hiệu suất máy cao cấp thường đạt được thông qua bộ điều khiển PLC/Máy giao tiếp với các máy khác trong thời gian thực, cung cấp dữ liệu sản xuất trực tiếp và cung cấp thông tin trực tiếp cho các hệ thống cao cấp như SCADA (Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu). Bộ điều khiển máy; Ngoài việc quản lý các hệ thống giám sát an toàn, hỗ trợ khung OEE, gửi dữ liệu lớn đến bộ điều khiển biên và các giải pháp xử lý dựa trên đám mây, nó sẽ cung cấp dữ liệu vận hành cho các lớp MES và thậm chí giúp quản lý các hệ thống bảo trì hỗ trợ AI đang hoạt động.
Công nghệ IoT Gateway giúp đơn giản hóa quá trình giám sát và quản lý
Nhu cầu thực hiện nhiều công việc cùng lúc với khả năng điều khiển chính xác trên một hoặc nhiều máy có nghĩa là cấu trúc mô-đun PLC trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Được thiết kế với các sản phẩm PLC dòng iQ-R tiên tiến của Mitsubishi Electric, Cổng IoT là một trong những ví dụ mới nhất về điều này. Cổng này sử dụng tiêu chuẩn OPC UA để cung cấp khả năng truyền trực tiếp từ các thiết bị công nghệ vận hành thông minh đến các hệ thống dựa trên đám mây.
Cùng với phần mềm ICONICS SCADA, IoT Gateway truy cập dữ liệu từ nhiều bộ điều khiển robot và các thiết bị tự động hóa khác nhau trong thời gian thực, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giám sát và quản lý cả nội bộ và trên đám mây thông qua màn hình. Do đó, có thể tận dụng chức năng bảo trì dự đoán được tích hợp trong robot sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán nhu cầu và đề xuất bảo trì hoặc thay thế bộ phận. Hệ thống cung cấp sự linh hoạt để xem thông tin này từ bất kỳ điểm nào trên thế giới và thực hiện các hành động cần thiết. Trong hệ thống này, nhân viên vận hành có thể làm việc từ xa và tận dụng lợi thế thực sự của các nhà máy thông minh.
Đẩy nhanh tốc độ và tính đồng thời của dây chuyền sản xuất
Hệ thống tự động hóa toàn nhà máy cũng có thể được điều khiển bằng bộ điều khiển máy và các mô-đun giao tiếp của nó để mang lại hiệu quả sản xuất cao hơn. Cổng IoT và PLC mô-đun iQ-R được sử dụng làm trung tâm chạy quản lý và điều khiển dựa trên IIoT đơn giản hóa. Bằng cách này, hệ thống CNTT trở nên minh bạch hơn đồng thời tối đa hóa khả năng của bộ điều khiển.
Từ quan điểm sản xuất, việc triển khai mạng nhạy cảm với thời gian như CC-Link IE TSN cũng mang lại sự gia tăng đáng kể về tốc độ và tính đồng thời của dây chuyền sản xuất. Từ máy CNC đến bàn làm việc, từ băng tải đến hệ thống lắp ráp, từ kiểm tra và đánh dấu đến hệ thống tải rô-bốt, từ đóng gói đến xếp pallet, toàn bộ quy trình được đồng bộ hóa trong thời gian thực, loại bỏ hiệu quả các độ trễ vi mô và tắc nghẽn.
Nhìn chung, các hệ thống này không độc lập mà là OPC UA, MQTT và Azure IoT. Hubv.v.. Với việc kích hoạt hệ thống, nó sẽ tích hợp các lớp ERP và MES vào PLC ở trung tâm hệ thống thông qua cổng IoT. Do đó, nó cho phép tất cả nhân viên từ sản xuất đến quản lý cấp cao nhận báo cáo và lập kế hoạch sản lượng của nhà máy theo nhu cầu và tính sẵn có.
Giải pháp biên nhận dữ liệu từ PLC một cách liền mạch
Vai trò của bộ điều khiển máy trong môi trường IIoT là cung cấp sự tích hợp hoàn hảo với bộ điều khiển biên hoặc nền tảng xử lý đám mây và mang lại những lợi thế bổ sung trong quy trình vận hành. Điện toán biên, với tầm quan trọng ngày càng tăng về mặt phân tích dữ liệu, cung cấp giải pháp có độ trễ thấp, trong đó dữ liệu lớn được diễn giải và ghi lại để phân tích thay vì chỉ được lưu trữ hàng loạt. Đồng thời, điện toán đám mây còn có lợi thế trong việc thực hiện các phân tích phức tạp nhưng ít nhạy cảm về thời gian trên các tập dữ liệu lớn hơn, điều cần thiết cho các mô hình deep learning.
MELIPC, giải pháp điện toán biên của Mitsubishi Electric, nhận dữ liệu từ PLC một cách liền mạch, xử lý và lọc dữ liệu, đồng thời cung cấp phân tích ban đầu trong mạng cục bộ. Kết quả tối ưu có thể được sử dụng cục bộ, trong khi dữ liệu cần phân tích nâng cao hơn có thể được gửi lên đám mây. MELIPC đáp ứng nhu cầu xử lý càng gần hệ thống điều khiển càng tốt đồng thời cho phép sử dụng các giao thức tương tự làm Cổng IoT để tích hợp đám mây, bao gồm OPC UA và MQTT.
Là một ví dụ khác về ứng dụng AI, MELIPC sử dụng máy học để phân tích dữ liệu được thu thập và rút ra mô hình trạng thái vận hành của máy. Mô hình này sau đó được sử dụng để phát hiện những thay đổi về hiệu suất của máy trong thời gian thực, có thể phát hiện các tình huống có thể ảnh hưởng đến chất lượng, năng suất và khối lượng sản xuất ở giai đoạn đầu nhờ thông tin được gửi đến các hệ thống dựa trên CNTT khác. Những ví dụ ứng dụng này cho thấy rõ ràng rằng các hệ thống điều khiển máy không ngừng phát triển và ngày càng có chiều sâu, đang bắt đầu có được một vị trí quan trọng trong thế giới IIoT.
