为什么工业自动化领域会需要采用物联网?

行业专家Enea Rinaldi表示,25年以来,他一直从事“传统”的计算机科学的研究,例如传统语言、经典数据库和常用语言。


Rinaldi后来又接触了工业厂房工程领域,尤其是各种类型和规模的酒店业。因此,用于空调、生活热水、暖气、太阳能电池板、游泳池等设施。


他表示,他所处理的是大型家庭自动化系统,而不是严格的控制程序。装配生产线、自动机器或化学过程需要很高的精度和及时性,否则会对操作造成灾难性和危险的影响。


另一件事是例如热水生产系统的监视和控制。用于该目的的设备,例如锅炉或热泵,在工厂中已经在法规要求的操作和安全性方面进行了最低限度且必不可少的控制。因此,这是将组件集成在一起以更好地从所提供的优点中受益的问题。


这意味着在执行机构和水泵等的操作中,温度读数会出现几度的误差或延迟几秒钟……这不会影响其一般操作或安全性。


尽管如此,所有这种类型的控制系统,甚至是来自不同供应商的控制系统,现在都是用装满可编程逻辑控制器的大型配电盘、传感器和执行器的昂贵屏蔽电线以及大量的SCADA Modbus应用程序制造而成,从而导致相当可观的成本。


就SCADA ModBus供应商而言,它们试图向物联网世界“开放”,提供MQTT网关和其他组件以开放,但不放弃其统一的主导地位。


他认为在某些领域使用更软的开发方法是绝对可行的,这些领域离信息技术比工业电子设备更近。


因此,它是植根于人性的某种事物:当某种事物起作用时,它不会改变!


由于这些原因,Rinaldi尝试创建一个“杀手级应用程序”,该应用程序最初非常适合其所在的行业,通过简化实施过程和大幅降低成本,可以吸引尝试使用当今技术提供的新替代产品。


以下展示了该应用程序的原型:

为什么工业自动化领域会需要采用物联网?_娱乐产业_星座罗盘

从上图可以得出,整个系统基于MQTT通信,实际上构成了主干。


首先,所有的测量点(如温度或压力传感器)通常通过物理方式连接到PLC输入端,通过小型ESP8266或ESP32替换为“智能”站,以照顾传感器的物理连接和会话通过MQTTBroker通过WiFi


使用相同的技术,适当编程的相同设备负责提供ModBus网关,用于与“机器”(锅炉和水泵等)进行对话。


所有控制逻辑都驻留在microPC或Raspberry PI中:对于体系结构的每个单独组件,主应用程序都会在后台启动一个线程,该线程与MQTT代理在事件上进行通信。


这保证了广泛的可扩展性和出色的性能。


目前,有一个基于Arduino的PLC,通过协议通过串行连接到电脑。Firmata负责管理系统的模拟和数字输出,通过使用基于Rasberry的PLC,将电脑和微控制器的任务组合在一个组件中,可以以更紧凑的方式实现相同的目标。


“杀手级应用程序”应驻留在Web应用程序中,该Web应用程序根据小型SQLiteDB中存在的参数动态构建。通过适当地配置各种组件,无需任何编程即可获得Web部件的动态管理,并且在这一方面应该大大简化系统的连接。



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