前言
通过控制工业生产中的各种参数,可以实现工业自动化的过程控制,充分利用能源和各种信息进行生产。在自动化生产阶段,生产过程中的所有过程都可以由机器连续、重复地完成,成为真正的智能工厂。中国 随着我国制造业的转型升级,工业机器人发展迅速,十四五规划将加快智能制造产业链进程。目前,我国工业机器人密度居世界第15位,工业机器人装机量逐渐接近20万台。预计汽车工业和非汽车工业机器人密度将继续增加。
案例介绍
R?chling集团是塑料材料定制产品生产的先驱,开始研究创新的解决方案,实现机器与业务管理系统的互操作,有效应用于现有团队和新机器。典型案例是新开发的摩托车油箱。这个新油箱的两个外壳是由一个双注射系统的注塑机制成的,并由其他机器人组装。为了达到所需的效果,需要将参与油箱生产的机器与智能工厂系统连接起来,并提供双向通信机制。一旦ERP收到产品的订单,它就会与智能工厂系统进行通信,而智能工厂系统则根据从这些机器上收到的信息管理机器并安排制造产品。
要求/挑战
向智能工厂系统提供各种过程信息的机器和设备通常来自外部制造商或自制,这意味着必须基于数据获取PLC通信专有通信协议,以适应不同厂家的设计方案。要做到这一点,需要直接去做PLC编写通信库,读取监测到的过程变量,使其在OPC UA在服务器上使用。这个过程看似简单,实际上需要不断修改PLC程序,因为很多程序都过时了,与控制器软件更新相关的停机时间非常关键。此外,还必须考虑实际可用的必备库及其许可费。
智能工厂系统获得的数据可以有效地结合机器的状态协调生产,并为机器提供必要的信息,使生产能够持续进行。此外,还可以保存和分析智能工厂系统获得的数据,以不断优化生产过程。因此,有必要通过MQTT将从PLC机器数据交互到智能工厂服务器。
从PLC读取数据到MES接收过程信息的整个周期必须保持在特定的时间阈值内。此外,为了减少数据传输过程中连接问题造成的数据丢包问题,还需要当地数据库作为通信缓冲区。
机器的安全必须通过机器网络和IT为了保证网络之间的分离,需要保证远程连接到机器进行监控和诊断。
虹科ASEM UNIQO解决方案
虹科ASEM UNIQO的RM20系统可以提供一个完整的系统IIoT解决方案,连接机器和智能工厂系统。RM20作为IIoT结合网关UBIQUITY远程协助功能和平台UNIQO编程潜力使其实现IIoT理想的网关解决方案系统。
利用UNIQO在执行所有需要的操作时,软件的集成可以创建智能和完整的动态应用程序。通过提供给系统的配置文件获得应用程序PLC通信的基本设置(IP使用地址和端口PLC类型)。应用程序一旦启动,就可以定义PLC在运行过程中建立通信并获取通信PLC变量列表在程序中定义。事实上,这些变量在设计中是未知的,因此有必要根据表征这些变量的名称和结构类型,在每个机器执行周期中获得有用的变量,即工件的生产或加工。
在这一点上,应用程序根据配置协议从机器开始PLC并通过导入数据OPC UA为诊断和监测提供通用有效的接口,服务器使其成为适当的数据结构。此外,虹科ASEM UNIQO开源C通过#库集成到应用程序中,可以形成新的发布机制MQTT该协议将预处理数据发送到智能工厂系统。
虹科ASEM UNIQO集成现有代码的可能性允许用户完全定制和优化应用程序,以满足用户的具体需求,包括必要的本地数据缓冲,以避免在网络连接不可用时丢失信息(存储功能)。一旦重建连接,数据将发送到服务器(转发功能),服务器将与连接的机器通信。我们决定使用这种特殊情况NoSQL作为虹科的数据库ASEM UNIQO在SQLite数据库中提供的存储功能替代品可以完全重用现有逻辑。经过测试,UBIQUITY集成到RM20产品的功能令人满意,通过网关也可以连接到网关VPN通道远程到达连接到机器网络的自动化设备,进行监控、诊断和帮助,以满足需求IEC 远程控制和安全要求定义为6243-3-3。UBIQUITY还能保证自动化子网和机器的安全IT网络之间的分离。