Print

TwinCAT Analytics a IoT

-- 21.11.19

Analýza dat je sama o sobě oborem. Možnost data analyzovat a následně zpracovat na užitečné informace je velmi mocný nástroj pro reprezentaci, rozhodování, plánování a celkové zlepšování. Při analýze dat je potřeba provést následující kroky: Nejprve si položit nejdůležitější otázku, co vlastně chceme zjistit? Po jejím zodpovězení můžeme přejít k samotnému získávání potřebných dat. Když máme relevantní data k dispozici, můžeme přejít k reprezentaci těchto dat pomocí grafů a tabulek, ze kterých je možné zjistit první informace. Posledním krokem je pak samotná analýza potřebných dat za využití algoritmů. Takto zpracovaná data mohou poskytnout odpověď na danou otázku nebo je můžeme použít jako vstupní data pro mnohem komplexnější analýzu.

Koncepce řízení společnosti Beckhoff je založena na výkonných průmyslových počítačích a hard real-time softwarovém řízení TwinCAT. TwinCAT umožňuje analýzu dat přímo v PLC kódu bez jakýchkoli doplňků. Toto řešení je však náročné pro vývojáře, protože veškeré algoritmy a funkce musejí být vytvořeny. Doplněk TwinCAT Analytics přináší připravené nástroje na analýzu dat, které provedení procesu analýzy dat značně usnadňují.

TwinCAT Analytics

Systém TwinCAT Analytics je software vyvinutý společností Beckhoff, který slouží ke snadné integraci analýzy dat z průmyslového řízení. Analýza dat v průmyslovém řízení má mnohé využití; jako příklad si můžeme představit prediktivní údržbu stroje, která je důležitá z pohledu výrobce stroje i koncového uživatele, a to už při samotném plánování údržby. Dalším příkladem může být získávání dat z již nasazených strojů ve výrobě, což umožní výrobci úpravy stroje nebo vývoj nových optimalizovaných strojů. Takovýchto příkladů by bylo možné uvést velké množství. Analýza dat se ale nevztahuje jen na takto jednoduchá využití. Analýza dat může pomoci i při řešení velmi sofistikovaných problémů. Nejdůležitější je myšlenka a následně formulovaná otázka, na kterou nám analýza pomůže dát odpověď.

Na chytrých strojích, kde je již využita nějaká forma prediktivní údržby, může po čase dojít k nepredikované poruše. Taková porucha většinou znamená nákladnou a časově náročnou opravu. Pokud jsou data před poruchou a během poruchy archivována, mohou být použita pro predikci daného problému; do budoucna tak bude možné se tomuto problému vyhnout.

TwinCAT Analytics umožňuje analýzu aktuálních dat nebo dlouhodobou analýzu dat. Analýza se může vykonávat ve veřejném nebo privátním cloudu či přímo v řídicím systému. Jelikož je systém společnosti Beckhoff založen na výkonných průmyslových počítačích, má možnost předzpracovat data na tomto řízení a pro další analýzu je posílat do cloudu. Toto řešení snižuje vytížení komunikační sítě s cloudem.

TwinCAT Anlytics se skládá z řady produktů, přičemž každý z nich lze využít jinak; optimální řešení pro konkrétní situaci se tvoří kombinací těchto produktů.

  • Analytics Servicetool Nástroj pro konfigurování algoritmů, zobrazení pomocí Scope a vytvoření IoT spojení umožňuje přístup k aktuálním i historickým datům.
  • Analytics Workbench Nástroj pro konfigurování algoritmů a automatické generování PLC kódu těchto algoritmů, zobrazení pomocí Scope a vytvoření IoT spojení umožňuje přístup k aktuálním i historickým datům a možnost vytvoření HMI.
  • Analytics Runtime Runtime pro aplikace Analytics, které jsou vytvořeny v Analytics Workbench.
  • Analytics Logger Nástroj pro cyklické zaznamenání dat a přenos pomocí IoT komunikace přes MQTT.
  • Analytics Library Knihovna pro on-line i off-line analýzu, která obsahuje předpřipravené algoritmy.
  • Analytics Storage Provider Nástroj pro ukládání procesních nebo analytických dat, IoT klient se může přihlásit k odběru nebo publikování těchto dat.

TwinCAT Anlytics má přichystáno velké množství algoritmů, s jejichž využitím je možné analyzovat data přímo nebo je lze zkombinovat a vytvořit tak složitější algoritmus pro řešení konkrétního případu. Tyto předpřipravené algoritmy se dělí do několika kategorií:

  • Base poskytuje základní funkce pro analýzu procesních a aplikačních dat, například detekci hran, časovou analýzu, výpočet minim a maxim nebo průměrné hodnoty.
  • Classification poskytují funkce pro klasifikaci a detekci stavu, např. histogramy nebo klasifikátory, které určují stav.
  • Compare poskytuje funkce pro srovnávací analýzu a logické operace.
  • Math poskytuje funkce pro matematické operace, jako jsou základní aritmetické operace, integrační nebo derivační analýzy.
  • Training Base poskytuje funkce pro zapamatování průběhů periodických signálů a zápis těchto dat do souboru. To dovoluje pozdější porovnání s jiným vstupním signálem a analýzu odchylek od optimálního chování.
  • XTS poskytuje speciální funkce pro systém Beckhoff XTS, např. analýzu vzdálenosti, rychlosti a zrychlení.
  • XY Path Analysis poskytuje funkce pro monitorování dráhy, např. čítač překročení hranic z definované plochy, překročení brány z vnitřní nebo vnější strany.
  • WT poskytuje speciální funkce pro technologii větrných elektráren, např. analýzu střední rychlosti větru, turbulence a intenzity turbulence.

TwinCAT IoT software

IoT software společnosti Beckhoff je tvořen celou řadou produktů, které poskytují uživateli různé funkce pro výměnu procesních dat prostřednictvím standardizovaných komunikačních protokolů (MQTT, AMQP a OPC UA.) a přímý přístup k datovým a komunikačním službám poskytovatelů cloudových služeb. Důležitým aspektem je, že tyto služby nemusejí být nutně umístěny ve veřejném cloudu. Stejnou technologii lze použít i v privátních sítích. Jedna z výhod vyplývá například z propojení TwinCAT IoT s TwinCAT Analytics, kdy je vytvořený analytický program pomocí Analytics Workbench nahrán do centrálního Analytics Runtimu, který má díky IoT komunikaci přístup k datům z více strojů.

  • IoT Communication je MQTT Publisher/Subscriber, který poskytuje základní funkce ve formě knihoven a umožňuje komunikaci prostřednictvím MQTT. Samotný MQTT Message Broker může být umístěn v cloudu nebo přímo v průmyslovém počítači.
  • IoT Functions poskytuje funkce ve formě knihoven, které lze použít pro navázání spojení pro cloudové komunikační služby Microsoft Azure a Amazon Web Services.
  • IoT Data Agent poskytuje obousměrné IoT komunikační funkce ve formě gateway. Tato gateway zajišťuje výměnu dat mezi PLC přes ADS nebo OPC UA do cloudu nebo message brokeru a lze ji konfigurovat v grafickém prostředí bez psaní PLC kódu a provozovat v real timu nezávisle na prostředí TwinCAT. ADS protokol umožňuje komunikaci s runtimem TwinCATu 3 i TwinCATu 2 a OPC UA protokol dovoluje připojení zařízení třetích stran.
  • IoT Communicator + App poskytuje jednoduché předpřipravené řešení pro monitorování a analýzu procesních dat TwinCATu na mobilních zařízeních. Aplikace pro mobilní zařízení, kterou je možné zdarma stáhnout z appstoru, může přijímat, odesílat a zobrazovat data přes TwinCAT Communicator.

Závěr

Analýza dat je stále žádanější a přináší výhody pro výrobce strojů i koncové uživatele. Koncovému uživateli může analýza dat přinést především optimalizaci nákladů produkce, zvýšení produktivity a kvality, snížení zmetkovosti a možnost prediktivní údržby. Pro výrobce strojů pak analýza dat přináší zejména snížení výrobních nákladů, optimalizaci strojů, zatraktivnění strojů a nový obchodní model. Analýza dat může být provedena lokálně nebo s využitím IoT komunikace i v cloudu, případně kombinací obou těchto přístupů. TwinCAT Analytics a TwinCAT IoT jsou softwary, které právě takovou analýzu umožňují.

www.beckhoff.cz


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI