Комплексный макет цифрового производства (Industry 4.0) 24V с контроллером Fischertechnik 560840

Комплексный макет демонстрирует этапы современного производственного бизнеса:

• Размещение нового заказа клиентом
• Производство
• Хранение
• Отгрузка заказа клиенту

Макет состоит из нескольких технологических участков, среди которых:

• Участок загрузки материалов и выгрузки готовых заказов
• Участок хранения
• Участок термической обработки
• Участок механической обработки
• Участок сортировки
• Станция мониторинга окружающей среды и видео-наблюдения
• Роботизированный внутренний материальный транспорт

Компоненты системы управления

• ПЛК SIEMENS Simatic S7-1500 с модулями/ввода вывода
• Контроллер TXT в качестве брокера MQTT
• Одноплатный компьютер Raspberry Pi в качестве шлюза IoT MQTT / OPC-UA
  
• Wi-Fi маршрутизатор
  
• Блок питания 220/24 В
  

Технологический процесс

После размещения заказа на приборной панели заготовки проходят через соответствующие заводские модули, причем на приборной панели сразу же отображается текущее состояние. Встроенный датчик окружающей среды выдает значения температуры, влажности, давления воздуха и качества воздуха. Камера видит всю систему через вертикальный и горизонтальный диапазон панорамирования и, таким образом, может использоваться для удаленного технического обслуживания через Интернет.

Движение отдельных деталей отслеживается с помощью NFC (Near Field Communication): каждой детали присваивается уникальный идентификационный номер (ID). Это позволяет проследить и увидеть текущее состояние заготовок в процессе обработки.

Панель управления в облачном сервисе

Пользовательский интерфейс для мониторинга и управления реализован в виде web-приложения в облачном сервисе fischertechnik. Связь с сервисом устанавливается через маршрутизатор Wi-Fi, входящий в комплект поставки и интегрированный в учебный макет. Мы рекомендуем использовать веб-браузеры Chrome или Firefox. Облако можно использовать через личный доступ, который создается один раз. Облачные серверы расположены в Германии и обеспечивают соблюдение строгих европейских требований к хранению данных. Персональные данные защищены в учетной записи с парольным доступом, которая использует чрезвычайно безопасный промышленный стандарт "OAuth2". Все данные, отправляемые в облако, передаются в зашифрованном виде с использованием технологии SSL.

Для доступа к облачному сервису можно использовать мобильные устройства, такие как планшеты и смартфоны, а также ноутбук или ПК. Это позволяет отображать платформы с трех разных интерфейсов: клиент, поставщик, производство. В интерфейсе клиента отображается интерфейс интернет-магазина с корзиной для покупок, где можно заказать заготовку и отследить текущий статус заказа. Процесс заказа сырья отображается в интерфейсе поставщика. Состояние производства, производственный процесс, запасы, значения NFC/RFID и датчиков можно найти в производственном интерфейсе. Кроме того, отсюда можно управлять камерой, которой контролируется производственная линия. Все эти функции активируются и используются через меню.

Если в процессе производства возникает неисправность, то она подтверждается кнопкой после устранения причины и продолжения производства. Отдельные этапы изготовления визуально упрощаются с помощью подключенных узлов и представляются в интерфейсе производства. Текущий активный производственный модуль подсвечивается зеленым или красным цветом, когда соответствующий этап процесса обрабатывается в реальном времени или возникает ошибка в ожидании исправления. Каждая деталь имеет свой идентификатор, таким образом система отображает следующие данные: состояние, цвет и метку времени от доставки до отправки. Камера также управляется через пользовательский интерфейс, здесь же можно просмотреть считанные значения датчика окружающей среды.

Панель управления Node-RED

Если по каким-либо причинам в месте размещения учебного макета отсутствует доступ к облачному сервису, то в качестве альтернативного решения для реализации пользовательского интерфейса можно использовать одноплатный компьютер Raspberry Pi (входит в комплект) и панель управления на базе opensource web-платформы Node-RED. Исходные коды проекта для Node-RED и инструкции находятся в репозитарии на Github.

Внимание!

В комплект входит блок питания 220/24 В. Дополнительный блок питания не требуется!

Инструкция на русском языке