أصبح التحكم في إنترنت الأشياء في المعدات الميدانية الصناعية وسيلة رئيسية لتحسين كفاءة الإنتاج ، وتقليل تكاليف التشغيل وتعزيز سلامة المعدات. من خلال توصيل المعدات المادية بالإنترنت ، يمكن أن يدرك العديد من الوظائف مثل المراقبة عن بُعد وجمع البيانات والتحكم الذكي في المعدات ، وذلك لتحسين الكفاءة التشغيلية للمعدات ، وتقليل التكلفة التشغيلية ، وتحسين جودة المنتجات ، وإنشاء قيمة أكبر للمؤسسة. في هذه الورقة ، سنقوم بتوضيح كيفية تحقيق التحكم في المعدات الحقل الصناعي IoT ، بما في ذلك أساليب تصميم الهندسة المعمارية وممارسة.
1. المعدات الحقل الصناعي لتصميم هندسة IoT Control Control
1 ، طبقة تصور المعدات
طبقة تصور المعدات هي الطبقة السفلية لنظام التحكم في إنترنت الأشياء بأكمله ، وهو المسؤول بشكل رئيسي عن مراقبة حالة المعدات ، واكتساب البيانات والتحكم الأساسي. من خلال مختلف أجهزة الاستشعار والمحركات ووحدات التحكم ، فإنها تدرك الاستشعار في الوقت الفعلي ومراقبة حالة تشغيل المعدات والمعلمات البيئية.
2 ، طبقة نقل الشبكة
تكون طبقة نقل الشبكة مسؤولة بشكل أساسي عن نقل البيانات التي تم جمعها في طبقة الاستشعار وتوصيل الأجهزة المختلفة بشبكة موحدة. تتضمن هذه الطبقة بشكل أساسي تحويل بروتوكولات الاتصال المختلفة وتحويل تنسيق البيانات وأمن الشبكة وغيرها من الوظائف.
3 ، طبقة إدارة البيانات
طبقة إدارة البيانات هي جوهر النظام بأكمله ، المسؤول عن تخزين البيانات ومعالجتها والتحليل والتصور. من خلال تقنيات استخراج البيانات والتعلم الآلي ، يدرك المراقبة في الوقت الفعلي والإنذار المبكر لحالة تشغيل المعدات ، وفي الوقت نفسه يوفر دعم بيانات موثوقًا للتطبيقات ذات المستوى الأعلى.
4 ، طبقة التطبيق
تواجه طبقة التطبيق المستخدمين بشكل أساسي للمستخدمين ، بما في ذلك برامج الإدارة المختلفة ، وواجهة التشغيل ، ونظام الإنذار ، وما إلى ذلك. يمكن للمستخدمين مراقبة الجهاز وإدارته عن بُعد من خلال الأجهزة المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وإدراك الصيانة الوقائية وإدارة الطاقة وغيرها من وظائف المعدات.
الثاني. معدات المجال الصناعي طريقة ممارسة التحكم في إنترنت الأشياء
1 ، اختر أجهزة استشعار ومحركات مناسبة
وفقًا لخصائص سيناريوهات المعدات وسيناريوهات التطبيق ، حدد المستشعرات والمشغلات المناسبة لتحقيق التصور الدقيق ومراقبة حالة تشغيل المعدات والمعلمات البيئية. على سبيل المثال ، بالنسبة لمعدات درجة الحرارة العالية والضغط العالي ، يمكن اختيار مستشعرات درجة الحرارة والضغط للمراقبة ؛ بالنسبة للمعدات الدوارة على نطاق واسع ، يمكن اختيار أجهزة استشعار الاهتزاز لتحذير الأعطال.
2 ، تصميم بروتوكولات الاتصال الموثوقة والهندسة المعمارية للشبكة
للجمع بين الوضع الفعلي للموقع الصناعي ، تصميم بروتوكولات الاتصال الموثوقة والهندسة المعمارية للشبكة ، لتحقيق وصول سريع إلى المعدات والاتصالات المستقرة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام Modbus و Profinet وبروتوكولات FieldBus الأخرى للتواصل ؛ لمراقبة المعدات على نطاق واسع ، يمكن استخدام Ethernet الصناعي لنقل البيانات. في الوقت نفسه ، يجب أن نفكر تمامًا في مشكلات أمان الشبكة ، ونأخذ التدابير الأمنية اللازمة لحماية استقرار النظام.
3 ، لتحقيق المعالجة الفعالة والتحليل الذكي للبيانات
يجب استخدام البيانات الضخمة وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لتحقيق المعالجة في الوقت الفعلي والتحليل الذكي للبيانات. على سبيل المثال ، يمكن استخدام تقنية استخراج البيانات لتنفيذ الصيانة التنبؤية للحالة التشغيلية للمعدات ؛ يمكن استخدام خوارزميات التعلم الآلي لتحليل وتحسين استهلاك الطاقة للمعدات ، وإدراك الاستخدام الفعال وإدارة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري الاستفادة الكاملة من تقنية تصور البيانات لتقديم بيانات معقدة للمستخدم بطريقة بديهية ، وذلك لتسهيل اتخاذ القرارات والإدارة.
4 ، قم بتطوير برامج التطبيق العملية وواجهة التشغيل
وفقًا لتلبية احتياجات المستخدم وسيناريوهات التطبيق ، قم بتطوير برامج التطبيق العملية وواجهة التشغيل لتحقيق المراقبة عن بُعد وإدارة المعدات. على سبيل المثال ، يمكن تطوير تطبيق الهاتف الخلوي أو برنامج الكمبيوتر الشخصي ، بحيث يمكن للمستخدمين فهم حالة تشغيل الجهاز في أي وقت وفي أي مكان ؛ في الوقت نفسه ، يجب تصميم واجهة بسيطة وسهلة الاستخدام لتسهيل التحكم في معدات المستخدم وصيانته. بالإضافة إلى ذلك ، يجب النظر بشكل كامل في توافق النظام وقابليته للتوسع بحيث يمكن تعديله وتوسيعه بسهولة عند ترقية النظام أو توسيعه.
إن إدراك المعدات الميدانية الصناعية للسيطرة على إنترنت الأشياء هو اتجاه لا مفر منه في عصر الصناعة 4. في الممارسة العملية ، نحتاج إلى اختيار الهندسة المعمارية والبرنامج المناسبين وفقًا للاحتياجات والسيناريوهات الفعلية ، والاستفادة الكاملة من التكنولوجيا الحديثة لتحقيق المراقبة وإدارة المعدات الذكية والشبكية. في الوقت نفسه ، يجب إيلاء الانتباه إلى موثوقية النظام واستقراره وأمانه لضمان التشغيل العادي للنظام وأمن البيانات.