工业边缘设备开始显示它们的价值
在边缘计算周围的炒作是真的吗?作为提醒,该术语是指分布式计算概念,其中数据处理和连接可在本地进程级别中获得,而不是在网络核心或云中放弃。
对于机器构建器,此想法可能看起来微不足道,因为设备通常包括嵌入式控制,通信和内存功能。因此,重要的是要理解概念中的关键词是分布式的,这意味着边缘计算设备能够与其他设备和系统一起工作。因此,边缘计算与另一个非常估量的术语强烈相关:物联网,物联网。
这是否会加起来一座绒毛,或者在两个概念之间存在自然协同作用,从而产生设备设计师的实际价值?虽然这两个概念都是相对较新的,但以下真实的例子展示了他们如何手头工作,并且他们可以产生的潜在价值。
综合自动化
Engenuity,Inc.(Engenituentinc.com)提供跨几个行业的控制自动化和数据集成解决方案,主要注重石油和天然气的先进技术。通过其在这个行业的工作,公司设计团队确定了井喷防喷器(BOP)和良好控制设备的验证压力测试的特定机会。
为了维护钻井设施的安全性和完整性,必须每隔几周进行一次压力测试。它们通常是手动执行和记录的,需要数小时才能完成。由于在海上钻井应用中,操作相关阀门阵列的成本高达每秒6.00美元,因此每年的测试成本可能高达数百万美元。
与Sell International探索和生产公司这样的客户合作,envenution开发了一套全自动测试执行和报告产品。Engenuity’s EZ Chart, EZ Valve, and EZ Vision work together to precisely pressurize equipment, capture critical process parameters, validate the results against predetermined criteria, actuate up to 70 valves through as many as 30 test sequences, and pinpoint leaks in the system using innovative acoustic detection methods.
根据安装的尺寸和操作,envenuinity的解决方案可以通过完全集成的系统节省用户10-20小时的每次全部测试。它们的高可靠性解决方案使用边缘可编程工业控制器(EPIC)进行本地控制和数据处理,存储和复制。从这些系统收集的数据存储在边缘控制器上运行的MariadB实例(一个开源数据库)中,然后复制到双控制器,以确保100%的正常运行时间和简单的数据访问。可以在测试之间映射收集的数据以进行比较和可靠性目的,并用于生成PDF报告。
据杰夫希尔特(Jeff Hilpert)jeff hilpert in Engenutional,“使用工业边缘控制器的单个背板上的数据和控制的整合是大幅降低成本,改善正常运行时间,访问数据和扩展利用率的关键。”该方法允许在网络或HMI故障发生的情况下进行连续验证,确保在测试期间不会发生数据丢失或过程中断。
Easy Eaas.
Shumaker Industries,一种制造自动化卡车洗涤系统的OEM,想要为对租赁自行安排感兴趣的客户添加远程监控选项。但是,他们用于提供控制的可编程逻辑控制器(PLC)没有能够执行他们需要跟踪使用的数据库事务。聘请宾夕法尼亚州的系统集成商Martins电气服务(MES)被聘请设计了这一新的设备 - AS-Service功能。
最初,MES通过本地IOT网关将数据泵送到云数据库中的专有远程监控系统 - 无线传感器 - 但系统可以每10分钟提供更新,并且该数据被锁定在供应商的私有存储系统中。然后MES听到了关于工业边缘设备中的新选项,并决定尝试另一种方法。
MES而不是安装附加传感器,而不是安装边缘I / O模块,并与洗涤系统的PLC并联捕获现有的传感器数据。使用模块IBM的开源节点红色中嵌入的物联网平台 - 它们将I / O数据组织成与车辆号码相关联的时间戳的集合。然后,它们将4G蜂窝路由器连接到I / O模块,并将数据结构直接推入云托管的存储器中,他们从MongoDB租来。
这种安排允许他们交付一个可伸缩的监控系统,而不必担心供应商锁定或IT基础设施维护。通过简单地抓取现有的I/O信号,它们避免了与制造商现有的PLC控制进行通信或修改的需要。
为了完成他们的EAAS设计,MES建立了一个基于Web的仪表板,让Shumaker以一秒的分辨率在操作中可视化洗涤系统。该系统还在节点红色中生成电子邮件和文本警报,包括每个系统处理的卡车数量的每月报告,Shumaker用于计算计费。
“[边缘I / O]是完美的......拥有内置的所有安全性,”MES的自动化技术人员莱斯利马丁反映。“这是一个小额加载,所以它很容易为客户提供选择。”
从单尺寸到企业
在Covid-19大流行的早期,为应对越来越多的手动消毒剂需求,东北自动化公司Inc.(Naci; Northeastautomationco.com)被一个名为Emerald 66的新公司聘请,帮助他们建立自动装瓶和包装过程。知道他们正在竞争低薪,大批量劳动力,他们的目标是使用技术来创造竞争优势。NACI决定使用边缘设备的组合来大写灵活的集成选项。在三个月内,Naci有15件设备运行并向中央数据库报告过程数据。
最初,Emerald 66为一个大买家建立了分销业务,所以吞吐量是关键的过程度量。但当Emerald 66的客户遭遇财务挫折,不得不关闭生产时,情况发生了显著变化。Emerald 66将他们的整个业务转变为一个多产品工厂。自动化从处理一个大容量的一加仑,单一配方的容器到工作与各种消毒剂化学在不同的批次大小和包装形式因素:从小的二,四,六,和八盎司的容器,手泵,和喷雾器瓶,到超过一加仑的大罐子。
他们还发现了一个有价值的利基,用于海外出口的原始设备开发。在一个示例中,使用边缘控制器,NACI在大约五天内从概念到实施,包括使用控制器嵌入式HMI服务器构建的移动操作员界面。通过他们的估计,他们在大约四个小时内实施了控制的控制,系统翡翠66可以售价50,000美元。
“现代制造业的流动性和动态需要极快的反应,不断变化的市场需求......”Naci的主要工程师汤姆同学说。“[边缘计算]将动态制造数据放在生产线边缘,实时同时进入企业系统。”
事半功倍
随着全球流行病的蔓延,经济压力和技术采用速度的加快仍在继续,因此设备设计师们更密切地关注边缘计算等新兴技术有很多原因。
通过传统的自动化技术堆栈,envenuity的设计可能需要一个网络化工业PC(IPC)来存储和复制过程数据,需要额外的配置和强加操作系统(OS)许可和维护成本。通过选择边缘控制器,它们简化了它们的设计,降低成本和增加的可靠性。
MES还使用边缘计算来降低复杂性。使用单个边缘I / O模块,他们能够处理I / O数据,打开与云服务的安全连接,执行数据库事务以及生成报告。最终设计为客户开辟了一个新的商业模式,为其客户提供了成本效益,可以部署和维护。
同样,NACI的例子也显示了工业前沿设备支持的快速发展步伐。因为系统中的每个组件都能够处理感知、控制、数据处理和数据库事务,所以可以动态地扩展和重新配置流程,以跟上变化的步伐。他们还能够迅速将自己的技术专长转化为创造额外的收入流。
通过嵌入式通用计算,网络和存储,工业边缘设备可以同化许多传统上需要多个设备和更复杂配置的自动化功能。边缘计算通过提供参与智能设备网络所需的连接和数据处理来激励传统设备设计,而无需通常需要开销。
Opto 22.
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