Jaki powinien być system pomiarowy dla Przemysłu 4.0? Wypunktować możemy wiele składowych, jednak najważniejsze z nich to komunikacja, analityka danych, konfiguracja, możliwości integracji oraz niezawodność. Ważnym kryterium jest również cena oraz dostęp do wsparcia i serwisu. Przedstawiamy Państwu serie Advantech WISE 4200 – nowoczesne rozwiązanie komunikacyjno-pomiarowe.
Rodzina Advantech WISE 4200
WISE 4000 to rodzina nowoczesnych modułów IIoT, dostosowanych do implementacji w istniejących aplikacjach przemysłowych. Nie dajmy się zmylić nowoczesnemu oraz „lekkiemu” designowi urządzenia. Jest to sprzęt zaprojektowany do pracy w trudnych warunkach takich jak duża wilgotność, zapylenie, temperatury z zakresu od -40 do +70 stopni Celsjusza.
W skład serii WISE 4200 wchodzi 8 urządzeń o zróżnicowanym przeznaczeniu oraz wielu protokołach komunikacyjnych. Zachęcamy do zapoznania się z pełnym zestawieniem urządzeń.
Komunikacja
Koncepcja komunikacji proponowanej przez firmę Advantech w serii WISE jest bardzo prosta. Działamy w dwóch modelach AP-SENSOR (w przypadku WISE4210 LPWAN) oraz CLIENT-SENSOR (w przypadku WISE4200 WIFI).
- Rodzaje sieci dostępnych w Advantech WISE
-
- LPWAN (wykorzystana w WISE4210) – Low-power wide-area network – bezprzewodowa rozległa sieć małej mocy. Przystępna do zastosowań wymagających transmisji danych o małej objętości na duże odległości (do 2km) przy zachowaniu długiej żywotności baterii, minimalnych kosztów i niskim poziomie zakłóceń. W WISE4210, dzięki schematowi AP-SENSOR, możemy konfigurować połączenie między wieloma sensorami rozproszonymi na dużym obszarze poprzez jeden punk dostępu, posiadający łączność szerokopasmową z systemami nadrzędnymi. Powoduje to znaczne odciążenie sieci oraz pozwala na efektywne wykorzystanie zasilania za pośrednictwem baterii 3xAA. Stwarza to nowe możliwość na montaż urządzenia z dala od źródła zasilania
- WIFI (wykorzystana w WISE4220) – wireless fidelity – bezprzewodowa sieć o częstotliwości 2.4Ghz o zasięgu do kilkunastu metrów. Schemat sieci pozwala na ominięcie punktu dostępu w charakterze urządzenia WISE, jednak wymaga bliskości urządzenia pośredniczącego (router + komputer przemysłowy) lub połączenia z telefonem/tabletem wyposażonym w łączność 3G/LTE. W porównaniu do LPWAN jest bardziej energochłonna, lecz zapewnia szybszą transmisję danych.
- Ciekawe opcje komunikacji WISE4200 z perspektywy Przemysłu 4.0
-
- MQTT – message queuing telemetry transport – lekki protokół komunikacyjny oparty na modelu Publikacja/Subskrypcja. Model komunikacji możliwa rozpoczęcie transmisji danych przez urządzenie WISE bez otrzymania wcześniejszego zapytania. Jest to bardzo efektywne rozwiązanie przy pomiarze temperatury i wilgotności, WISE może samoczynnie wysłać informacje natychmiast po odnotowaniu zmiany temperatury o zadaną wartość – nie musi czekać na pytanie od urządzenia nadrzędnego
- RESTful Web Server – stosunkowo lekka, łatwa w utrzymaniu oraz skalowalna usługa oparta na architekturze REST (Representational State Transfer). Pozwala na udostępnienie API z aplikacji w. Klient wysyłający zapytanie może wykonywać predefiniowane operacje przy użyciu usługi RESTful. Podstawowym protokołem dla REST jest HTTP. W porównaniu do MQTT jest to rozwiązanie bardziej zaawansowane oraz trudniejsze do implementacji.
Analityka danych
WISE4200 posiada wbudowany Data Logger, w którym mogą być zapisywane dane (do 10 000 sampli) oraz wysyłane dalej, z częstotliwością ustaloną przez użytkownika. Zaimplementowana funkcjonalność pozwala wiele form archiwizacji danych oraz przygotowanie ich do dalszej analityki. W zależności od naszych potrzeb możemy:
- Wykorzystać chmurę Microsoft Azure – urządzenie jest przygotowane w sposób „Plug and Play” do komunikacji z chmurą Azure. Pozwala to na łączenie z systemami BI, SCADA itp.
- Wykorzystać format JSON – wbudowany Data Logger ma możliwość przesyłania zebranych danych (poprzez RESTful) do zewnętrznych dysków (np Drop Box) w postaci bazy danych JSON. W tym przypadku mamy nieograniczone możliwości integracji z zewnętrznymi systemami analitycznymi. Przykładowym zastosowaniem jest import zebranych danych do MATLAB i tworzenie modeli predykcyjnych parametrów środowiskowych.
Konfiguracja
Kolejną dużą zaletą rodziny WISE4200 jest bardzo łatwa konfiguracja. Do konfiguracji pojedynczych modułów wystarczy nam przeglądarka internetowa obsługująca HTML5. Po podłączeniu się do modułu poprzez WIFI/Ethernet możemy bez znajomości programowania stworzyć w pełni funkcjonalny program.
Osoby bardziej zaawansowane oraz tworzące większe aplikacje docenią wygodne, darmowe środowisko WISE STUDIO.
Możliwości integracji
Dzięki wykorzystanym popularnym protokołom komunikacyjnym możemy zintegrować z praktycznie dowolnym sprzętem przemysłowym. Poza integracją urządzeń WISE z systemami nadrzędnymi, mamy możliwość włączenia do naszego systemu urządzenia pozbawione możliwości bezprzewodowej komunikacji. Dzięki modułowi WISE-4210-S251, który jest wyposażony w port RS-485, jesteśmy w stanie przenieść starsze urządzenia obsługujące MODBUS RTU (przekaźniki programowalne, proste sterowniki PLC). Ponadto, system WISE4200 może być zaimplementowany obok istniejącej aplikacji, bez integracji w istniejące systemy sterowania na poziomie lokalnym.
Niezawodność
Moduły WISE4200, przy odpowiedniej konfiguracji, są w stanie zachować ciągłość pracy i zagwarantować niezawodność systemu. Zarówno na płaszczyźnie programowej (zabezpieczenia WAP2, obsługa HTTPS), jak i fizycznej (spełnianie norm przemysłowych, wysoka tolerancja na temperaturę otoczenia). Łatwa skalowalność systemu pozwala na zastosowanie redundancji w układach realizujących krytyczne zadania.
Wsparcie techniczne oraz serwisowe
Firma Elmark Automatyka S.A. jest autoryzowanym dystrybutorem sprzętu firmy Advantech. Wieloletnie doświadczenie pozwala na zapewnienie naszym Klientom wsparcia merytorycznego oraz pomoc w wyborze odpowiedniego systemu do wymaganej funkcji/aplikacji.
