邊緣計算為自動化控制應(yīng)用提供了一系列優(yōu)勢。這是一個新興的大趨勢，用于控制，收集和分析網(wǎng)絡(luò)邊緣的數(shù)據(jù)。邊緣計算技術(shù)正迅速成為工業(yè)控制的大趨勢，為工廠自動化應(yīng)用提供廣泛的優(yōu)勢。雖然主要云供應(yīng)商正在擴展，但與工廠自動化中使用的先前產(chǎn)品相比，新的通信硬件和軟件技術(shù)開始提供新的解決方案。

“與現(xiàn)有解決方案相比，最重要的好處是互操作性 - 從設(shè)備級到云端，”貝加萊工業(yè)自動化業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)John Kowal告訴Design News。“因此，通過OPC UA TSN，通信基于標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。包括TSN“風(fēng)味”在內(nèi)的“以太網(wǎng)風(fēng)味”不應(yīng)被視為提供可互操作的邊緣通信，盡管它們在封閉系統(tǒng)中運行良好?；ゲ僮餍允且郧敖鉀Q方案之間的主要差異之一。OPC UA TSN對于將邊緣設(shè)備連接到其他所有設(shè)備至關(guān)重要。“

如何通過零件幾何形狀，表面光潔度，二次加工和其他考慮因素來優(yōu)化您的設(shè)計

Kowal補充說，在傳統(tǒng)安裝中，網(wǎng)關(guān)將需要從專有系統(tǒng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) - 理想情況下使用OPC UA通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)到云。邊緣計算設(shè)備還可以提供該網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換能力。“Edge技術(shù)的優(yōu)勢之一是它能夠在本地執(zhí)行分析和優(yōu)化，因此可以更快地響應(yīng)更多動態(tài)應(yīng)用程序，例如調(diào)整生產(chǎn)線速度和產(chǎn)品積累以平衡生產(chǎn)線。你不希望這種網(wǎng)關(guān)能力，“科瓦爾補充說。

貝加萊的Sari Germanos補充說，這些關(guān)于邊緣計算的評論也可以同樣適用于云。“有了邊緣，你使用的是霧而不是帶網(wǎng)關(guān)的云。邊緣控制器需要冗余和備份等功能，而云服務(wù)則會自動為您完成，“Germanos說。他還指出，云計算通?？梢詮氖澜缟先魏蔚胤捷p松訪問數(shù)據(jù)，而工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用程序的嚴(yán)重云提供商的選擇是有限的。邊緣控制器可能具有更多本地特性和功能，但維護和備份等任務(wù)的責(zé)任落在用戶身上。

工廠自動化應(yīng)用

Kowal指出，您可以說任何自動化應(yīng)用程序都將從收集和分析邊緣數(shù)據(jù)中受益。但關(guān)鍵是什么樣的數(shù)據(jù)，操作的哪些方面，以及可以提供可操作的生產(chǎn)力改進的分析的期望是什么?“如果您的目標(biāo)是正常運行時間，那么您將需要收集有關(guān)機器運行狀況的數(shù)據(jù)，例如軸承頻率，溫度，潤滑和冷卻液液位，機械系統(tǒng)摩擦力增加，測量和計量，”他說。

一些相同的邏輯適用于產(chǎn)品質(zhì)量。機器磨損導(dǎo)致產(chǎn)量降低，這反過來可以根據(jù)可能已經(jīng)發(fā)生的OEE數(shù)據(jù)收集來定義，但不會以較短的間隔捕獲并自動傳達和分析。

捕獲生產(chǎn)能力以及機器和材料可用性

除了維護和生產(chǎn)效率方面，Kowal說用戶應(yīng)該考慮捕獲生產(chǎn)能力，機器和原材料的可用性，以及約束和輸出數(shù)據(jù)。這些將需要安排更小的批量，更有效地分層到訂購和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，并最終改善客戶的交貨時間。

與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品相比，邊緣控制技術(shù)也具有優(yōu)勢?？仆郀柋硎?，他從未在技術(shù)定義方面脫穎而出 - 至少不是從結(jié)果的角度來看。但從根本上說，棕色地帶運營商往往希望網(wǎng)關(guān)在他們已安裝的設(shè)備基礎(chǔ)和云之間進行轉(zhuǎn)換，這些基礎(chǔ)設(shè)備目前可能還沒有聯(lián)網(wǎng)。通常，這些是配備有傳統(tǒng)通信接口的盒子，其充當(dāng)從控制系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)而無需控制改造，這可能是昂貴的，有風(fēng)險的，甚至是無效的。

“我們已經(jīng)在這個領(lǐng)域做了一些工作，盡管貝加萊的主要市場是新設(shè)備，”科瓦爾補充道。“在這種情況下，您可以選擇如何在新機器或生產(chǎn)線上實施邊緣計算。您可以將智能傳感器和其他設(shè)備直接用于云端或邊緣控制器。邊緣控制器或計算資源可以采用許多形狀因子。它可以是機器控制器，也可用于其他任務(wù)的工業(yè)PC，如HMI或單元控制，機器內(nèi)使用的小型PLC，或獨立的專用邊緣控制器。

提升內(nèi)存，處理和連接

Germanos指出，工業(yè)控制器并非設(shè)計為邊緣控制器;它們通常設(shè)計用于控制一臺機器而不是整條生產(chǎn)線。邊緣控制器具有內(nèi)置冗余以維持生產(chǎn)線操作。

“如果我正在設(shè)計一臺新機器，電池，生產(chǎn)線或設(shè)施，我會將機器控制器設(shè)置為邊緣控制器/計算機，而不是添加另一塊控制硬件或網(wǎng)關(guān)，”Germanos說。“今天，您可以獲得具有足夠內(nèi)存，處理能力和網(wǎng)絡(luò)連接的機器控制器。我不會選擇一個控制平臺，除非它支持OPC UA，我強烈要求選擇支持OPC UA TSN運動的技術(shù)提供商，稱為“整形器”，這樣隨著工業(yè)以太網(wǎng)的這一新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，我將成為擺脫了以太網(wǎng)的'風(fēng)味'。“

他的建議是使用一個平臺，在一個核心上為機器運行實時操作系統(tǒng)，或者使用Hypervisor，任何其他操作系統(tǒng)可能適用于在Windows或Linux上運行的任何其他應(yīng)用程序。

Al Presher是Design News的資深作家，涵蓋自動化和控制，運動控制，動力傳輸，機器人和流體動力。