Ứng dụng IoT trong tự động hóa công nghiệp

Công nghiệp 4.0  đề cập đến cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Thuật ngữ này được đặt ra vào năm 2011  để thể hiện vai trò mà các hệ thống vật lý trên không gian mạng (CPS), điện toán đám mây và IIoT (internet công nghiệp) sẽ có trong các quy trình sản xuất.

Tác động của công nghệ này bao gồm:

• Khả năng tương tác
• Phân cấp thông tin
• Thu thập dữ liệu thời gian thực
• Tăng cường tính linh hoạt

Sự khác biệt giữa Công nghiệp 3.0 và Công nghiệp 4.0 là sự hiện diện của các công nghệ kết nối mới trong hoạt động của nhà máy. Trong Công nghiệp 3.0, chúng ta ứng dụng tự động hóa các quy trình sử dụng bộ xử lý logic và công nghệ thông tin. Các quá trình này thường hoạt động chủ yếu mà không có sự can thiệp của con người, nhưng vẫn có một khía cạnh con người đằng sau nó.

Công nghiệp 4.0 xuất hiện với sự sẵn có và sử dụng số lượng lớn dữ liệu thu thập được từ thế giới vật lý thông qua công nghệ IoT, bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu công nghệ IoT đã và đang mang lại những lợi ích gì cho ngành tự động hóa công nghiệp (công nghiệp 3.0) nhé.

Các ứng dụng của IoT trong tự động hóa công nghiệp

Giải quyết vấn đề của bộ điều khiển PLC từ xa

Vấn đề này xảy ra ở mọi nhà máy sử dụng các máy móc cũ đã retrofit thành các bộ điều khiển PLC hoặc là các máy đặt riêng ở các nhà chế tạo máy bên ngoài :  Có 1 nút khẩn cấp được ấn vô tình, mà không ai nhận ra. Bởi vì không có hệ thống giám sát và ghi nhận, các kỹ sư có thể sẽ rất nhức đầu để xác định nguyên nhân của vấn đề. Điều này sẽ rất lãng phí thời gian, trong khi đó thì sản xuất bị dừng.

Nếu HMI không cho bạn biết vấn đề ở đâu, một cuộc gọi điện thoại cho nhà chế tạo máy của bạn là bước hợp lý tiếp theo.

Với hệ thống truy cập từ xa (hiện tại cũng đã có nhiều hãng chế tạo máy đã có thể theo dõi máy từ xa qua Internet ), người chế tạo máy có thể truy cập máy từ văn phòng của họ, xem các tệp nhật ký trên PLC và đặt lại máy, nếu cần. Chỉ mất vài phút để tìm ra vấn đề và tiết kiệm một chuyến đi công tác onsite tốn thời gian đến nhà máy.

Ngăn không cho máy in nhãn hết giấy

Trong lĩnh vực hậu cần hoặc ngành đóng gói, sẽ gây hư máy hoặc gián đoạn sản xuất khi máy hết nhãn in. Để ngăn chặn tình trạng này, kỹ thuật viên dịch vụ cần được thông báo trước trước khi điều này xảy ra.

Bộ đếm dữ liệu của cảm biến kích hoạt báo động, cho phép các kỹ thuật viên hành động ngay lập tức để ngăn chặn sự trì trệ sản xuất. Sẽ có thông báo đẩy hoặc thông báo qua email trên điện thoại thông minh của họ hoặc rung máy smartwatch, để đảm bảo rằng những người có trách nhiệm nhận được tin nhắn đúng hạn.

Cập nhật các chức năng mới trên màn hình HMI cho khách hàng ở nước ngoài

Khi một máy được giao và khách hàng của bạn sử dụng nó trong các hoạt động hàng ngày của mình, anh ta có thể cần thêm chức năng để làm cho công việc của mình thậm chí dễ dàng hơn.

Việc mở rộng bảng điều khiển của họ với chức năng mới, chẳng hạn như công tắc bật / tắt hoặc bộ đếm phần trăm cho máy bơm, có thể dễ dàng được sửa chữa bởi lập trình viên của bạn. Nhưng phần mềm HMI cần được cập nhật và thử nghiệm để khởi chạy chức năng mới này.

Cập nhật phần mềm HMI có thể dễ dàng được áp dụng từ xa thông qua truy cập mạng an toàn. Tất cả những gì bạn phải làm là đẩy phần mềm mới từ máy tính xách tay của bạn qua internet và bạn đã làm cho khách hàng của mình hài lòng một lần nữa.

Sử dụng VNC (Kết nối mạng ảo) dựa trên web, bạn và khách hàng của bạn có thể xem và kiểm tra chức năng HMI trong nền tảng IIoT hoặc trên thiết bị di động.

Màn hình HMI điều khiển từ xa. Nguồn Ixon Cloud

Bảo trì dự đoán và phân tích

Máy móc, hoặc các sản phẩm năng lượng như tấm pin mặt trời, đòi hỏi phải bảo trì thường xuyên. Khi điều này cần phải xảy ra đôi khi dễ dự đoán – ví dụ khi bạn biết sự xuống cấp trên một số giờ sản xuất hoặc luân chuyển nhất định. Trong các kịch bản này, nó có ý nghĩa để thực hiện bảo trì dự đoán .

Chỉ cần sử dụng các biến (bộ đếm) của phần mềm PLC của bạn và ghi dữ liệu này lên đám mây . Sau đó, bạn bắt đầu với trực quan hóa dữ liệu trong bảng điều khiển IIoT hoặc nhận được lời nhắc email khi bộ đếm đạt đến giới hạn bảo trì.

Các chuyến thăm bảo dưỡng máy on-premise sẽ hiệu quả hơn nếu bạn biết các lỗi trước khi bạn rời đi để thực hiện chuyến đi của mình. Bằng cách phân tích các vấn đề tiềm ẩn được trả trước thông qua truy cập từ xa và công cụ chẩn đoán trực tuyến của máy chủ web của thiết bị, bạn có nhiều khả năng bật lên với các phụ tùng phù hợp.

Phân tích và tối ưu hóa các hoạt động của robot công nghiệp

Robot công nghiệp như robot UR + giúp công việc lặp đi lặp lại dễ dàng. Truy cập từ xa và các tính năng IIoT được sử dụng để thay đổi các hành động của chương trình robot hoặc hiểu rõ hơn về các tệp nhật ký.

Ngoài ra, phân tích video có thể giúp cải thiện hành động của một robot nhất định. Truy cập vào bản ghi camera IP hoặc phát trực tiếp, giúp cải thiện dễ dàng hơn. Nhanh chóng và dễ dàng thiết lập kết nối VPN để truy cập mạng đầy đủ vào bất kỳ thiết bị nào được kết nối với robot.

Quản lý dữ liệu từ nhiều tòa nhà để xây dựng 1 trung tâm giám sát

Trong tự động hóa tòa nhà , IIoT được sử dụng để giám sát và kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng, sưởi ấm, chiếu sáng, phòng cháy chữa cháy và các hệ thống khác cho nhiều địa điểm từ một vị trí trung tâm. Để có cái nhìn tổng quan về tình trạng hệ thống HVAC của tòa nhà (Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí), cần có quyền truy cập vào dữ liệu từ các cài đặt từ xa.

Command Center Smart Buildings. Nguồn : HPE.

Kết nối cạnh giúp chuyển dữ liệu sang ứng dụng đám mây trung tâm, sử dụng giao thức BACnet hoặc Modbus. Đối với các ứng dụng tùy chỉnh, bạn có thể sử dụng sự gia tăng của các hệ thống đám mây mở. Họ thường cung cấp API để thu thập dữ liệu theo các khoảng thời gian cụ thể và chuyển nó đến Hệ thống tự động hóa tòa nhà (BMS) của bạn để theo dõi trung tâm.

Kết luận

Công nghiệp 4.0 đề cập đến rất nhiều dữ liệu có thể được thu thập thông qua các cảm biến và được sử dụng để đưa ra quyết định về vận hành, sửa chữa và bảo trì và tiến đến sự thông minh hóa hệ thống.

IoT cùng điện toán đám mây giúp ngành tự động hóa công nghiệp đạt đến tầm cao mới hơn, cho phép chúng ta thu thập và giải thích dữ liệu theo những cách không thể có trước đây và tác động của các công nghệ đó được cảm nhận trong mọi khía cạnh của sản xuất, từ sản xuất đến bảo trì đến tiếp thị, và thậm chí sau đó đến những sản phẩm cuối cùng mà chúng ta tạo ra.

IIoT thu thập dữ liệu từ các cảm biến, truyền dẫn và vi điều khiển, PLC và các controller có thể theo dõi thông tin và trợ giúp trong việc quản lý dữ liệu. Cả hai cùng nhau đang chuyển đổi quy trình sản xuất và quản lý, làm cho các nhà sản xuất thông minh.

Tuy nhiên, sự kết hợp của hai công nghệ này đòi hỏi cơ sở hạ tầng mới, bao gồm các ứng dụng phần cứng và phần mềm, cũng như một hệ điều hành. Các nhà sản xuất sẽ phải đối phó với dòng dữ liệu lớn bắt đầu chảy vào và phân tích nó theo thời gian thực khi nó phát triển theo thời gian.