Реалізація контролю Human-Robot і управління MES з рішенням від Advantech
Введення в проект
Індустрія 4.0 змінює спосіб роботи обробної промисловості. Все більше виробників використовують передові технології, такі як робототехніка та системи автоматизації, для підвищення продуктивності і ефективності. В результаті, роль людино-машинних інтерфейсів (HMI) стає все більш важливою в цифровий пов'язаності людей і машин. Однак використання неправильного HMI може збільшити час розробки і збільшити витрати на впровадження.
Взявши за основу RISC-інтерфейси HMI, їх спрощена архітектура інструкцій ускладнює проектування універсальної системи для робототехніки, і в майбутньому розширення системи буде обмежена. Як тільки такий HMI буде прийнятий, може знадобитися додаткове обладнання для завершення системи. Це не тільки ускладнює настройку системи, але також вимагає додаткових зусиль і часу, для розробки програми і обслуговування системи.
PPC-3120S від Advantech - промисловий панельний комп'ютер на базі архітектури x86. Застосовність і доступність цієї апаратної платформи робить її придатною для розробки робототехніки та систем автоматизації. Крім того, він забезпечує додаткові переваги для розробників систем, такі як аксесуари і інтуїтивно зрозуміле програмне забезпечення, що дозволяє реалізувати людино-машинний контроль і управління MES.
Системні вимоги
Як фахівець в області робототехніки і технологій автоматизації, KUKA Robotics є провідним виробником промислових роботів. Компанія може похвалитися великим вибором продуктів і рішень, починаючи від окремих роботів для автоматизованих виробничих процесів і закінчуючи великомасштабними спеціалізованими системами.
Нещодавно KUKA Robotics розробила систему автоматизованого управління виробництвом для заводу з виробництва автомобільних коробок передач в Шанхаї, Китай. Раніше компанія використовувала комп'ютер на основі RISC як HMI. Оскільки функціональність цього комп'ютера дуже примітивна, а систему складно налаштувати, KUKA потрібен промисловий панельний ПК на базі x86, щоб забезпечити більш широкі можливості для заводських користувачів. Щоб полегшити обслуговування і управління, новий комп'ютер повинен був використовуватися у виробничих лініях для керування роботами низького рівня, а також MES верхнього рівня; він також повинен був підходити для моніторингу операцій на складальній лінії і для управління переробкою продукту.
Тому новий панельний ПК на базі x86 мав відповідати наступним вимогам:
- Панельний ПК «все в одному» компактного розміру для зручного розгортання в будь-якому робочому просторі
- Підтримка протоколу зв'язку Profinet для підключення різних PLC для управління роботами
- Просте у використанні програмне забезпечення для налаштування HMI GUI
- Сумісність з браузером IE для доступу до системи і візуалізації даних
- Механізм захисту від збоїв живлення для забезпечення надійності і стабільності системи
Реалізація проекту
Advantech пропонує комплексне рішення, що відповідає потребам KUKA Robotics. Рішення включало в себе надтонкий ПК PPC-3120S, програмне забезпечення WebAccess / HMI і модуль безперебійного живлення (МБП) PPC-IPS-AE.
Проект складається з двох частин: людино-машинний контроль і управління MES. Для людино-машинного контролю було встановлено PPC-3120S, щоб забезпечити HMI для кожної робочої станції. Цей блок відповідав за прийом замовлень на роботу від MES через мережу, а також підключався до PLC через Profinet для управління робототехнікою. Він також відображав SOP, щоб гарантувати, що персонал виконує свою роботу належним чином. Для управління MES PPC-3120S може виступати в якості основного комп'ютера для моніторингу роботи конвеєра.
Завдяки WebAccess / HMI все панельні ПК можуть отримувати доступ до автоматизованої системи управління виробництвом через IE. PPC-IPS-AE також забезпечує безперервну роботу навіть в разі тимчасового відключення живлення, а також захищає ПК від пошкодження або втрати даних.
Компактний форм-фактор і безвентиляторний дизайн, 12.1-дюймовий PPC-3120S - це ультратонкий панельний ПК промислового класу, який користувачі можуть вільно встановлювати на свій розсуд. Процесор Intel® Celeron® N2930 гарантує, що PPC-3120S забезпечує високопродуктивні обчислення в середовищі розробки x86, забезпечуючи гнучкість для системних розробників при проектуванні багатофункціональної системи. Обладнаний корпусом з литого під тиском алюмінієвого сплаву і сенсорним екраном з класом захисту IP65 для передньої панелі, PPC-3120S також володіє протиударними і віброізолюючий властивостями, які роблять його надійним і довговічним.
Для програмного забезпечення WebAccess / HMI надає зручну середу графічного програмування для розробників систем, що дозволяє інтуїтивно створювати екрани HMI, тим самим скорочуючи час програмування. Завдяки інтерфейсу на основі браузера користувачі можуть віддалено проектувати, відстежувати і контролювати систему через будь-який стандартний браузер, наприклад IE. Підтримуючи сотні промислових протоколів зв'язку, PPC-3120S може бути підключений до ряду пристроїв, таких як PLC.
PPC-IPS-AE - це легкий інтелектуальний модуль управління живленням. На відміну від типового МБП, який може бути встановлений тільки за допомогою апаратного забезпечення, PPC-IPS-AE поставляється з програмною утилітою для користувачів, що дозволяє налаштовувати і контролювати джерело живлення.
Висновок
Промислові панельні ПК стають необхідними інструментами для робототехніки та автоматизації. Вибір неправильного продукту може призвести до багатьох проблем, в тому числі тривалого часу впровадження і збільшення витрат на настройку, в той час як правильний вибір може забезпечити безперебійну роботу всіх операцій. PPC-3120S від Advantech - це естетичний, довговічний і багатофункціональний ультратонкий ПК з інтуїтивно зрозумілим управлінням і якісним програмним забезпеченням WebAccess / HMI, а модуль безперебійного живлення PPC-IPS-AE забезпечує додаткову стабільність системи.