Cấu trúc sẵn sàng trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0

Một hoạt động sản xuất được kết nối với dữ liệu tích hợp có thể được coi là kịch bản mà mọi nhà máy nên phấn đấu trong một thế giới mà công nghệ kỹ thuật số phổ biến hơn bao giờ hết. Không thiếu các ví dụ về các công ty sáng tạo áp dụng IoT để tăng khả năng sử dụng tài sản, cải thiện quản lý năng lượng, phân tích bảo trì dự đoán, tiến hành theo dõi hàng tồn kho, điều tra giảm thiểu thời gian chết và tích hợp triển khai hoạt động từ xa.

IoT cũng mở ra một kỷ nguyên mới của tự động hóa và M2M tạo ra một thế hệ sản xuất mới. Ví dụ như IoT Gateway có thể trích xuất những ẩn số đó đến các máy chủ cloud để chẩn đoán thêm và có thể thực hiện các hành động phòng ngừa lỗi được ưu tiên. Lợi ích tiềm năng của việc đổi mới sản xuất với sự kết hợp giữa IoT và tự động hóa là rất lớn. Các nhà sản xuất ngày nay phải đối mặt với nhiều thách thức như khả năng cạnh tranh và năng suất…Mỗi khoản ngân sách chi tiêu thêm và sẽ phải được sử dụng thận trọng. Hiệu quả đầu tư rơi vào tầm ngắm và tổng chi phí sở hữu (TCO) phải được hợp lý hóa.  

Giải pháp xây dựng

NEXCOM có thể cung cấp các giải pháp phù hợp với các hệ thống điều khiển tự động hóa toàn bộ nhà máy dựa trên PC. Bằng cách nắm bắt công nghệ tự động hóa (AT) và công nghệ thông tin (IT), các giải pháp NEXCOM đã sẵn sàng cho Công nghiệp 4.0, được xây dựng trên nền tảng của sự hội tụ về thế giới mạng và Internet vạn vật (IoT). Các giải pháp NEXCOM có khả năng thực hiện cả điều khiển liên tục và riêng lẻ bằng cách sử dụng CODESYS Control và SoftMotion dựa trên tiêu chuẩn lập trình IEC61131-3 và các công nghệ mạng bao gồm EtherCAT, Fieldbus và internet công nghiệp. Bằng cách sử dụng IT, AP Mesh Wi-Fi có thể xây dựng một mạng không dây liền mạch mà qua đó các IoT Gateway có thể truyền các tham số do máy tạo trong nhà máy tới các máy chủ cloud. Với việc triển khai Firewall công nghiệp, việc bảo vệ chống lại những kẻ xâm nhập trái phép. Bằng cách phân tích dữ liệu thô được thu thập, các nhà thu thập dữ liệu có thể thăm dò hiệu quả của thiết bị và xác định các mẫu có ý nghĩa để dự đoán các yêu cầu bảo trì. Một kịch bản được trình bày dưới đây.

Kịch bản ứng dụng

Ở cấp độ trường, một hệ thống được tạo thành từ các nền tảng không quạt của NEXCOM dựa trên mức tiêu thụ năng lượng thấp, bộ xử lý Intel hiệu suất cao với công nghệ đa lõi và HyperThreading (HT). Bộ điều khiển NIFE 100 được cung cấp sức mạnh bởi bộ xử lý Intel® Atom ™ lõi kép E3826 trên bo mạch, tốc độ 1,46GHz và bộ nhớ cache 1M, phù hợp để hoạt động ở nhiệt độ lên tới 70 độ C;

PC bảng điều khiển (IPPC) dựa trên bộ xử lý Intel® Core ™ i5-3610ME lõi kép, tốc độ 2,7 GHz và bộ nhớ cache 3M, có thể tồn tại ở nhiệt độ lên tới 50 độ C; các IoT Gateway NIO 101 dựa trên Intel® Atom và NIO 100 dựa trên Intel® Quark ™ có khả năng chuyển đổi đa giao thức để trích xuất các tham số bên trong từ thiết bị của nhà máy và có thể truyền không dây đến các máy chủ đám mây thông qua IWF6330M, truy cập mạng Wi-Fi điểm (AP). Cả hai cổng IoT đều tích hợp Moon Island BSP được Intel chứng nhận.

Một PLC có thể được giao tiếp với bộ tập trung dữ liệu NISE 300, dựa trên bộ xử lý Intel® Core ™ i5-4402E thế hệ thứ tư lõi kép, xung nhịp 1.6GHz và với bộ đệm 3M, và sử dụng các giao thức Modbus và Fieldbus.

Để loại bỏ các mối lo ngại về an ninh mạng ở cấp trường, những kẻ xâm nhập có thể được ngăn chặn bởi tường lửa có băng thông rộng IFA 3610. Nó cung cấp bộ định tuyến đa cổng với chức năng VPN, kiểm tra trạng thái gói tin, từ chối dịch vụ (DoS) / phân phối bảo vệ và từ chối dịch vụ (DDoS), ngăn chặn xâm nhập, phát hiện và cảnh báo thời gian thực. Trong trường hợp cần cả cấu hình điều khiển tự động và bán tự động, HMI eLITE 507 của NEXCOM cung cấp màn hình đồ họa chất lượng cao và phần mềm dựa trên máy chủ cùng với máy khách JMobile tăng tính di động trong nhà máy.

Về mức độ vận hành, giám sát và MES / ERP, khách hàng thích sự yên tĩnh có thể chọn máy tính không quạt NISE 3600 sử dụng bộ xử lý lõi tứ Intel® Core ™ i7-3632QM, tốc độ 3,2 GHz với bộ nhớ cache 6M. Những người khác có thể chọn bộ xử lý PBOX 520A gắn trên giá 4U dựa trên bộ xử lý Intel® Core ™ i7 / i5 / i3 và Celeron®. Cả NISE 3600 và PBOX 520A đều phù hợp cho các ứng dụng SCADA, MES và ERP. Các tính năng phần mềm Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) được yêu cầu khác nhau tùy theo sở thích của người dùng; một ví dụ ở đây là CitectSCADA và các tính năng bao gồm:

• 255 khách hàng được kết nối đồng thời
• 250 người dùng đăng nhập đồng thời.
• Một số lượng lớn thẻ, lên tới 50.000 trong một trang web được cài đặt.
• Hỗ trợ tên thẻ 80 ký tự, hỗ trợ 32.000 hoạt hình đồ họa trên mỗi trang
• Hỗ trợ nhiều định dạng tệp đã nhập, bao gồm: BMP, RLE, DXF, WMF, TIF, JPEG, JPG, JIF…
• Ngôn ngữ kịch bản tương thích Visual Basic, cấu trúc…

Kịch bản ứng dụng IoT

Cơ sở hạ tầng kỹ thuật số thông minh trong tương lai

NEXCOM cung cấp đầy đủ các sản phẩm đặt nền tảng cho cơ sở hạ tầng kỹ thuật số. Trong cơ sở hạ tầng này, dữ liệu thô theo thời gian thực được tạo trên một khu vực hiện trường sẽ được chuyển sang hệ thống phụ trợ, nơi nó có thể được theo dõi và dịch thành thông tin có giá trị, cho phép các giám đốc điều hành đưa ra quyết định sáng suốt và do đó tăng khả năng cạnh tranh trong ngành. Khi công nghệ tiến bộ, đổi mới sản phẩm và tối ưu hóa tài sản và vận hành là những lực lượng hàng đầu đằng sau các sáng kiến ​​Analytic và Big data. Hệ thống tự động hóa IoT của NEXCOM có thể cung cấp cho các máy chủ đám mây dữ liệu vận hành của nhà máy để giám sát các hoạt động của nhà khai thác; tin nhắn văn bản để cảnh báo tình trạng bất thường; dữ liệu cảm biến từ các khu vực hiện trường để phân tích và dự đoán bảo trì thiết bị; định vị dữ liệu GPS để nhanh chóng xác định vị trí thiết bị được đề cập. Các nhà sản xuất cần mở rộng hệ thống hiện tại của họ với cách tiếp cận gia tăng; nhà tích hợp hệ thống, những người cần sự linh hoạt để xây dựng một hệ thống bespoke; và các nhà cung cấp marque, những người cần bổ sung danh mục sản phẩm bền vững của họ để đáp ứng các thông số kỹ thuật của giá thầu…đều được hưởng lợi từ hệ thống này.