传感器具有工业4.0功能

Control Engineering international:根据Control Engineering Europe的解释,经过微软和Leuze electronic的合作,传感器的过程数据及其元数据可以通过OPC UA直接传输到Azure云,而无需中间网关。

通过控制工程欧洲 2017年5月14日

微软和Leuze electronics合作的结果是创建了一种传感器,其过程数据和元数据可以直接通过OPC UA从微软Azure云OPC基金会不需要中间网关。高数据透明度的先决条件是智能和标准化的数据接口。

然而,仅凭这一点还不足以实现工业4.0系统。工业4.0平台的参考体系结构模型(RAMI)模型为工业提供了一种表示。

RAMI在三维上描述了工业4.0组件的特性。首先,描述了产品生命周期——在这里,收集了产品数据,如生产数据、数据表、配置数据等。在下一个维度中,记录一个层次结构,而第三个维度是IT表示。

工业4.0组件需要使用RAMI 4.0模型进行描述,这意味着真正的工业4.0传感器必须能够跨所有IT级别进行通信。目前,对于具有经典现场总线接口的传感器来说,这是不可能的,现场总线接口只与控件通信,但不将数据传递到更高的IT级别。

未来的M2M标准?

与经典的现场总线接口不同,OPC UA通信模型扩展的接口能够将数据传输到RAMI模型的更高IT级别。

OPC UA包括一个安全实现,由身份验证、授权、加密和带有签名的数据完整性组成。与工业环境中通常使用的通信方法不同,它允许安全通信。从自动化金字塔的领域级别来看,OPC UA可以通过两种机制进行通信——要么通过客户端/服务器通信,要么通过发布者进程。通过客户端/服务器通信,一个OPC UA服务器集成在数据源中——一个可以将数据传递给数据接收方的传感器。

通过发布者流程,OPC UA发布者集成到数据源中。这样可以使其数据对各种数据接收者可用。如果系统中有多个数据源,则数据接收者可以决定希望从哪个发布者接收哪个数据。这意味着接收者并不总是需要接受来自所有发布者的数据。使用此过程,可以实现从数据源到数据接收者的通信。数据云还可以直接从数据源检索数据。相反方向的通信——从云端到传感器——在未来也将成为可能。

工业4.0需要兼容的通信,OPC UA能够在自动化金字塔的各个层之间“隧道”,并将数据传输到更高级别的RAMI模型。这使得来自不同制造商的传感器和执行器直接与基于云的ERP系统进行标准化通信成为可能。由于安全通信,甚至可以通过公共通道在不同系统之间交换数据。

微软Azure云

然而,仅通过OPC UA通信从组件提供数据对于工业4.0应用程序是不够的。从云中获取数据需要其他机制。为了在没有附加组件(如工业4.0网关)的情况下实现遥测数据,Leuze电子和微软合作寻找解决方案。这次合作的结果在2016年11月的SPS IPC Drives活动上得到了展示。

来自条形码阅读器的传感器数据可以通过OPC UA发布/订户通信模型(PSCM)传输到微软的Azure物联网中心。这些数据由物联网中心记录下来,并提供给Azure云服务进行分析和可视化。

这次合作演示了如何从Azure云控制嵌入式设备。以条形码阅读器为例,Leuze electronic展示了如何在最低RAMI级别上从云端寻址设备,而不需要另一个网关。条形码阅读器的读取门可以通过Azure云在世界上任何地方的任何移动设备进行控制。

物联网中心记录的传感器数据还可以通过云的分析工具根据预定的标准进行分析,这可以触发工业4.0整个系统中的事件。

编辑自4月3日的一篇文章控制工程欧洲文章“具有工业4.0功能的传感器解决方案”,作者是Mark T. Hoske, CFE Media的内容经理。控制工程mhoske@cfemedia.com

更多的建议

关键概念

  • 之间的合作微软和Leuze开发了一种传感器,可以与微软Azure云进行通信
  • Sensor-cloud-communications帮助实现工业4.0 OPC UA的目标。

考虑一下这个

你怎么能传感器通信更好地实现工业4.0或工业物联网?

在线额外

https://www.controlengeurope.com/article/132622/A-sensor-solution-with-Industry-4-0-capabilities.aspx

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