Thread Content
С развитием времен наука и техника постоянно совершенствуются, и люди вступили в эпоху информатизации. В настоящее время, по мере все более широкого распространения Интернета вещей, применение технологий Интернета вещей в промышленности становится особенно важным ； На фоне того, что промышленные сети и мобильные технологии продолжают оказывать влияние на производственную сферу и промышленную среду, эти технологии помогают производителям и организациям по всему миру воплощать в жизнь такие концепции, как «связанные заводы», «Промышленность 4.0» и промышленный Интернет вещей (IIoT). Вероятно, каждый слышал о Интернете вещей — умных водонагревателях, сетевых холодильниках, сетевых лампах и так далее. Однако в сфере Интернета вещей существует ещё один подкласс — промышленный Интернет вещей, который оказывает значительное влияние на бизнес, безопасность и даже повседневную жизнь людей. Промышленный Интернет вещей (IIoT) соединяет машины и оборудование в таких отраслях, как транспорт, энергетика и здравоохранение. https://p6-tt.byteimg.com/origin/dfic-imagehandler/1f7b7bbc-8ba3-4718-ab2f-fbd78dd3dfb4?from=pc Что такое промышленный Интернет вещей (IIoT)? IIoT — это промышленный Интернет вещей. В широком смысле это означает применение приборов, датчиков и другого оборудования на машинах и транспортных средствах в транспортной, энергетической и промышленной сферах. Подобно концепциям «связанных заводов» и Индустрии 4.0, IIoT означает, что организации могут соединять множество различных устройств, включая старое оборудование, и позволять им взаимодействовать друг с другом. Собирая, анализируя и используя данные с нового и устаревшего оборудования, организации могут повысить эффективность и получить конкурентное преимущество. На практике система IIoT может быть как простой, так и сложной. Примером простой системы IIoT может служить умная посудомоечная машина ； Сложные системы IIoT могут быть настолько сложными, как полностью автоматизированные крупномасштабные производственные линии, которые с помощью огромной многоуровневой сети позволяют контролировать процессы обслуживания, производства, а также заказов и доставки. Что такое интегрированный завод, Индустрия 4.0? Что касается новых существительных, возможно, людям трудно понять их до того, как они с ними столкнутся ； Концепция интерконнектированных заводов предполагает, что каждая машина может взаимодействовать с другими машинами и устройствами как на территории завода, так и в удаленных местах. Интерконнектед-Фабрики специализируются на подключении, мониторинге и управлении любым оборудованием в любом месте с целью повышения производительности операций и прибыльности. В описании на Википедии промышленность 4.0 — это «собирательное название для набора технологий и концепций, используемых организациями в цепочке создания стоимости». Этот термин впервые появился в Германии **в рамках высокотехнологичной стратегической программы, направленной на четвертую промышленную революцию; основой этой программы является динамическая оптимизация производственных ресурсов как внутри заводов, так и между ними. https://p1-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/66d7dedb5df4415093355b6af0d1b47a?from=pc В связи с этим появилась платформа IoTopo от компании TuTopo. Платформа IoTopo для промышленных целей включает в себя четыре компонента: устройства на входном уровне, обработку данных на периферии, обработку данных в облаке и дисплеи на конечных устройствах. Устройства на входном уровне включают в себя различные датчики, приборы, PLC, преобразователи частоты, компрессоры и другие промышленные устройства ； Расчет на периферии: обеспечивает взаимосвязь между данными от устройств на переднем крае и облаком, поддерживает большое количество соединений, сбор и очистку данных, а также поддержку протокола MQTT для связи с облаком ； Уровень облачных вычислений: обеспечивает сопряжение данных устройств, их хранение, анализ и обработку, а также управление всем жизненным циклом устройств ； Уровень отображения на терминалах: используется адаптивный дизайн, что позволяет использовать приложение на больших экранах, смартфонах, планшетах и настольных компьютерах. https://p3-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/b75c9467baff40848498739d9c2ae4c4?from=pc В настоящее время во всем мире прилагаются усилия для внедрения концепций интерконнектированных заводов, промышленности 4.0 и IIoT, что позволяет добиться множества преимуществ, таких как снижение операционных затрат, улучшение возможностей контроля и видимости. Однако для большинства организаций строительство совершенно новых объектов или «снос всего старого и начало с нуля» является не только нереалистичным, но и неконкурентоспособным с точки зрения затрат. Поэтому многие решения предусматривают использование существующего оборудования и умное размещение компонентов для обеспечения расширенного мониторинга и управления. При модернизации оборудования важно как можно раньше определить ожидаемые результаты. Хотя у каждого устройства в сети есть IP-адрес, это не означает, что вы сможете использовать iPhone для входа в каждый панельный прибор, насос и частотно-регулируемое устройство. Чтобы оборудование могло войти в XXI век, необходимо соблюдение ряда основных принципов, которые позволят обеспечить плавный переход и дадут возможность получать доступ к информации, поступающей из различных источников, а также контролировать её. Чтобы начать процесс таких изменений, организациям следует учесть следующие три аспекта: 1. создание инфраструктуры Интернета вещей и унификация протоколов обмена данными между устройствами; 2. повышение эффективности операций за счет визуализации данных для улучшения взаимодействия человека и машины; 3. наличие платформы с высоким уровнем безопасности, позволяющей значительно расширить возможности её использования ； https://p3-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/3e98f6d06fcd4467b6f24858517d9ccd?from=pc Протоколы обмена данными между устройствами, вычислительные процессы на периферийных шлюзах. На некоторых заводах драйверы, датчики, программируемые логические контроллеры (ПЛК), панельные приборы и другое автоматизированное оборудование могут использоваться в течение многих лет, а иногда и десятилетий. Для создания взаимосвязанных заводов сложность заключается в том, как заставить эти устройства обмениваться данными с использованием специальных протоколов связи через последовательные кабели RS232/422/485. Хотя эти последовательные протоколы довольно эффективны для однокомпьютерных систем, эти специализированные протоколы невозможно применять во всей сети. https://p1-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/8f80a17969414ded9bedbdca8c6228d2?from=pc Чтобы включить эти устройства в структуру интерконнектированных заводов, концепцию Индустрии 4.0 и Интернета вещей, инженерам организации необходимо сначала обеспечить возможность взаимодействия этих устройств с другими устройствами на заводе. В настоящее время на площадках все чаще используются современные HMI, поддерживающие различные протоколы, преобразователи протоколов и другие автоматизационные устройства для подключения оборудования от разных производителей. Эти промышленные продукты не требуют учета физического носителя при передаче данных, обеспечивая стабильную промышленную передачу и поддержку множества протоколов. Платформа IoTopo для этой топологии поддерживает подключение по протоколу MQTT, а также обработку промышленных протоколов связи, таких как Modbus и OPC UA. Стандартная страница HTML5, которая может быть беспрепятственно интегрирована в собственную платформу. Можно легко интегрировать системы данных от третьих сторон в полнофункциональную систему визуализации данных. Повышение эффективности операций: существует множество способов повышения эффективности операций с помощью платформ визуализации данных. Один из таких способов — использование данных, собранных с точек мониторинга на производственных линиях, для минимизации отходов и времени простоя. По мере постоянного совершенствования технологий эти точки состояния будут включать больше информации из более широкого круга источников. Поэтому крайне важно понимать, как наилучшим образом представить собранные данные операционным сотрудникам ； В этом отношении платформа IoTopo способна выполнять следующие функции: интерфейс входа: возможность настраивания интерфейса входа в систему; поддержка входа с использованием имени пользователя и пароля, а также через приложение WeChat для бизнеса; поддержка входа с использованием кодов подтверждения. Управление платформой: функции общего управления платформой, такие как управление моделями устройств и проектов, пользователями и их ролями, службами электронной почты и SMS, а также записями системных логов. Управление проектами: поддержка управления несколькими проектами, поддержка схемы сайта, поддержка различных проектов или моделей проектов, таких как солнечные электростанции, ветроэлектростанции, здания, заводы, зарядные станции, заправки и т. д. У каждого проекта может быть собственный отдельный вход в консоль. Управление правами: используется механизм управления правами, основанный на ролях пользователей. Возможна гибкая настройка различных ролей пользователей: можно устанавливать права доступа и права на выполнение операций. Также можно отдельно настраивать администраторов платформы и администраторов проектов. Управление оборудованием: поддержка моделирования оборудования, мониторинг данных в реальном времени, анализ журналов данных, аудиторский учет, записи включения/выключения, сигналы тревоги оборудования, карта оборудования, топологическая схема сети. Алертные уведомления: поддерживаются алерты на основе модели оборудования, алерты на выход за пределы допустимых значений и алерты на потерю связи. Поддержка синхронизированного управления для генерации пользовательских событий. Мгновенная доставка уведомлений о событиях, поддержка звуковых сигналов, возможность отправки уведомлений по электронной почте, СМС и WeChat. Можно просматривать историю сигналов тревоги, поддерживается обработка заявок. Правила взаимодействия: предоставляется движок правил взаимодействия, графический редактор логических операций и возможность взаимодействия устройств на уровне платформы. Поддержка логики дат и времени, поддержка распространённых логических вычислений и условий, поддержка различных алгоритмов управления выходными сигналами, поддержка ввода сигналов тревоги от устройств, поддержка пользовательских событий. https://p6-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/92f0411fae2a419bb980b6da0b573160?from=pc Отчеты о данных: отчеты с кэш-копией данных встроенных устройств, статистические отчеты о данных устройств; существуют отчеты для различных периодов — час, день, неделя, месяц. Управление энергопотреблением: различные виды энергопотребления — вода, электричество, газ — могут настраиваться динамически. Персонализированная модель расхода энергии, отчеты по статистике энеропотребления, настройки для управления пиковыми и минимальными значениями потребления электроэнергии. Управление видео: возможна интеграция с сетевыми камерами ведущих производителей, таких как Hikvision и Dahua, а также включение в графический интерфейс конфигурации. Веб-конфигурация: встроенный векторный графический движок, соответствующий стандарту HTML5, обеспечивающий возможность конфигурирования в облаке и позволяющий создавать собственные векторные графические компоненты. Поддержка онлайн-редактирования экранов мониторинга конфигураций: нет необходимости в компиляции и публикации, редактирование в реальном времени с немедленным вступлением в силу. Поддерживаются диаграммы EChart, включая распространенные столбчатые, линейные, круговые и точечные диаграммы. Поддержка компонентов карты и мультимедиа. Различные компоненты для текста: слайдер, таблица с ключами и значениями, многорядный текст, индикатор прогресса, дисплей чисел, таймер и т. д. Оборудование и компоненты панели приборов. Веб-приложение: позволяет управлять интерфейсом конфигурации, настраивать меню навигации и создавать веб-приложения. Для разных проектов можно отдельно настроить собственные веб-приложения. Мобильные приложения: возможна настройка меню интерфейса для мобильных устройств; можно интегрироваться с публичными аккаунтами, мини-программами WeChat и WeCom. Безопасность — ключевой фактор для платформ промышленного Интернета вещей (IIoT). В связи с этим мониторинговая платформа IoTopo для Интернета вещей использует архитектуру микросервисов. Используется модель разработки с разделением фронтенда и бэкенда; основным языком на стороне бэкенда является Golang, а фронтенд разрабатывается с использованием стандарта HTML5. Платформа предоставляет гибкие возможности для дальнейшей разработки, включая открытые SDK и API-интерфейсы. https://p3-tt.byteimg.com/origin/pgc-image/66f4fe62b3b84708ade078fdc25c7326?from=pc Эффективность моделей интерконнектированных заводов, Индустрии 4.0 и/или IIoT обусловлена не абсолютным количеством соединений, а конкурентными преимуществами, возникающими благодаря качественным соединениям и гармоничному взаимодействию между устройствами и людьми. Визуализация данных и применение технологий Интернета вещей становятся особенно важными ； Бесперебойная связь с операторами, системами управления и программным обеспечением, наряду с удобными сетевыми возможностями и поддержкой локальных функций и протоколов, являются основными целями развития технологий промышленного Интернета вещей. Эти функции позволяют повысить уровень автоматизации и удаленного управления до новых высот, делая эту концепцию реальностью. Различные организации используют специально разработанные вспомогательные компоненты для тщательной интеграции всех устройств в единую сеть, что позволяет обеспечить возможности подключения, мониторинга и управления. Это значительно повышает производительность и эффективность деятельности, помогая лучше справляться с будущими вызовами. Компания TuTop Software надеется, что этот материал способствует более глубокому осмыслению проблем визуализации данных среди специалистов в данной области и ученых, тем самым внеся свой вклад в развитие промышленного Интернета в нашей стране!