Skip to content

Virtaviivaistettu automaatio MQTT:n avulla: Miten ControlByWeb parantaa tiedonsiirtoa?

Tehokkaan tietoliikenteen uusi aikakausi.

Teollisuusautomaatiossa data on toiminnan tietoisuuden ja järjestelmän suorituskyvyn elinehto. Olitpa sitten valvomassa kenttälaitteita, hallitsemassa energiankulutusta tai käyttämässä laajamittaista SCADA-verkkoa, tehokas viestintä on olennaista.

Yksi tehokkaimmista tämän tehokkuuden mahdollistavista teknologioista on MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), kevyt protokolla, joka sopii erinomaisesti reaaliaikaiseen tiedonsiirtoon hajautetuissa järjestelmissä. ControlByWeb 400 -sarjan laitteet tukevat MQTT:tä natiivisti, mikä tarjoaa yksinkertaisen ja skaalautuvan ratkaisun integraattoreille ja loppukäyttäjille, jotka haluavat parantaa liitettävyyttä ilman monimutkaisuutta.

Mikä on MQTT?

MQTT on julkaisu-tilaus tiedonsiirtoprotokolla, joka on erityisesti suunniteltu kevyeen ja pienikaistaiseen tiedonsiirtoon. Sen sijaan, että MQTT vaatisi suoraa yhteyttä jokaisen laitteen välillä, se mahdollistaa laitteiden julkaista dataa aiheina välittäjälle, jonka muut laitteet tai palvelut voivat sitten tilata.

Tärkeimmät edut:

  • Skaalautuvuus: Tekee kasvavien järjestelmien laajentamisesta helppoa. MQTT käsittelee helposti suuria määriä laitteita ja tietovirtoja, joten se sopii hyvin laajennettaviin järjestelmiin ja usean sijainnin käyttöönottoihin.

  • Useimpien järjestelmien tukema: Mahdollistaa saumattoman integroinnin olemassa oleviin järjestelmiin. MQTT:tä tukevat laajalti SCADA-ohjelmistot, pilvialustat, avoimen lähdekoodin kojelaudat ja IoT-kehitystyökalut.

  • Tehokas: Täydellinen matkapuhelin- ja satelliittisovelluksiin. Vanhemmat viestintämenetelmät vaativat laitteen säännöllistä kyselyä uusimman tilan selvittämiseksi. MQTT-välittäjät käsittelevät tilamuutosten lähettämisen niiden tapahtuessa ja voivat lähettää ne useille tilaajille. Tämä säästää datan käyttöä, koska vain tilamuutokset lähetetään niiden tapahtuessa.

  • Optimoitu: Toimii hyvin vähän virtaa kuluttavissa ja rajoitetusti resursseja sisältävissä ympäristöissä. CBW-laitteet voivat olla kytkettyinä 9–28 VDC:n virtalähteeseen tai PoE:n kautta.

  • Reaaliaikainen: Ihanteellinen reagoiville järjestelmille ja hälytyksille. Ilmoitukset ja hätäpysäytykset aktivoidaan niiden tapahtuessa sen sijaan, että odotettaisiin säännöllistä kyselyväliä.

Vaiheittainen käyttöönotto-opas:

Alla on yksinkertaistettu tapa aloittaa reaaliaikaisen datan julkaiseminen MQTT:n avulla ControlByWeb-laitteesta:

  1. Laitteen käyttöliittymä: Avaa CBW-laitteen verkkokäyttöliittymä selaimesi kautta.
  2. Siirry MQTT-asetuksiin: Löydät ne Yleiset asetukset -välilehdeltä.
  3. Välittäjän tiedot: Lisää MQTT-välittäjän IP-osoite/verkkotunnus, portti (yleensä 1883 tai 8883 suojattua käyttöä varten) ja kaikki tarvittavat todennustiedot.
  4. Aseta aiheet: Määritä MQTT-aiheet ja määritä datahyötykuormat (JSON, raaka jne.) kullekin kanavalle.
  5. Testaa ja validoi: Käytä MQTT-testaustyökalua, asiakasohjelmaa tai SCADA-integraatiota viestin vastaanoton ja julkaisutoiminnan vahvistamiseen.

Lisätietoja MQTT:stä löydät CBW Integration -oppaasta, joka löytyy täältä.

Integrointi SCADA-järjestelmien kanssa

ControlByWebin MQTT-tuki helpottaa laitetason datan tuomista suurempiin teollisuuden ohjausjärjestelmiin.

Saumaton SCADA-integraatio sisältää:

  • Aiheiden yhdistäminen SCADA-tunnisteisiin reaaliaikaista visualisointia varten
  • MQTT-hyötykuormien käyttäminen hälytysten tai tapahtumien laukaisemiseen SCADA-järjestelmässä
  • Parannettu skaalautuvuus perinteisiin kyselyprotokolliin, kuten Modbusiin, verrattuna

Suositut SCADA-alustat, kuten Ignition, Inductive Automation ja muut, tukevat MQTT:tä natiivisti tai moduulien kautta, mikä tekee integroinnista suoraviivaista ja vankkaa.

Esimerkki MQTT:stä ja ControlByWebistä

Seuraava esimerkki esittelee ControlByWeb-laitteen, joka käyttää MQTT:tä tuotantolaitoksessa.

Tuotantolaitos haluaa ottaa käyttöön ennakoivan huollon ja reaaliaikaisen hälytyksen kriittisille laitteilleen, kuten moottoreille ja pumpuille, useilla tuotantolinjoilla. Tavoitteena on valvoa tärinätasoja, moottorin lämpötilaa ja käyntiaikoja vikojen ennakoimiseksi ja suunnittelemattomien seisokkiaikojen minimoimiseksi.

Käytetty laitteisto

  • ControlByWeb X-400 ja X-12s moduulit analogista ja digitaalista I/O:ta varten
  • Teollisuusanturit:
    • Tärinäanturit (4–20 mA:n lähtö)
    • Vastusanturit tai termoelementit signaalimuuntimien kautta
    • Käyntiaikalaskurit digitaalitulojen kautta
  • MQTT -välittäjä (teollinen reunatietokone tai PLC, jossa on MQTT-välitystuki)

MQTT-integraation työnkulku

  1. Tiedonkeruu:
    • X-400 lukee anturitietoja määritellyin väliajoin.
    • Analogisia tuloja käytetään lämpötila- ja tärinäantureille.
    • Digitaalitulot seuraavat laitteiden päälle-/poiskytkentäjaksoja ja käyttötunteja.
  2. Datan julkaiseminen MQTT:n kautta:
    • Paikallinen reunalaite pollaa X-400:n Modbus TCP:n tai HTTP API:n kautta.
    • X-400 julkaisee anturilukemat ja syötteiden muutokset MQTT:n kautta keskitetylle välittäjälle (paikalliselle tai pilvipohjaiselle, esim. HiveMQ tai Azure IoT Hub).
  3. Järjestelmäintegraatio:
    • SCADA-järjestelmä, MES tai mukautettu kojelauta tilaa asiaankuuluvia aiheita visualisointia ja lokikirjausta varten.
    • Esimerkiksi Node-RED tai Ignition käsittelevät tietoja ja käynnistävät hälytyksiä tai työmääräyksiä, jos kynnysarvot ylittyvät (esim. liiallinen tärinä).

Käyttötapausominaisuudet

  • Kynnysarvot ja hälytystilat, jotka määritetään suoraan ControlByWeb-laitteessa paikallisia vikasietoisia hälytyksiä varten.
  • MQTT varmistaa kevyen ja matalan latenssin tietoliikenteen tehtaan lähiverkon tai etämatkapuhelinverkkojen kautta.
  • Mahdollistaa huoltotiimien etädiagnostiikan ilman VPN-yhteyttä toimipisteen verkkoihin.

Edut

  • Ennakoiva huolto: Havaitse laakeriviat tai ylikuumenemisen ennen vakavia vahinkoja.
  • Lyhyempi seisokkiaika: Välittömät hälytykset MQTT:n kautta mahdollistavat nopeamman reagoinnin.
  • Skaalautuva käyttöönotto: Helposti toistettavissa oleva asennus useissa koneissa tai tehtaissa.
  • Protokollan joustavuus: ControlByWebin Modbus/HTTP/MQTT-tuki tarkoittaa, ettei toimittajariippuvuutta ole.

Suositut SCADA-alustat, kuten Ignition, Inductive Automation ja muut, tukevat MQTT:tä natiivisti tai moduulien kautta, mikä tekee integroinnista suoraviivaista ja vankkaa.

Skaalautuva, joustava ja tulevaisuuteen valmis

Tukemalla MQTT:tä ControlByWeb antaa automaatioalan ammattilaisille etulyöntiaseman skaalautuvien, responsiivisten ja tulevaisuuden tarpeisiin valmiiden järjestelmien suunnittelussa. Olitpa sitten rakentamassa pientä etävalvontasovellusta tai integroimassa pilvipohjaiseen IIoT-alustaan, ControlByWeb-laitteet tarjoavat perustan nopealle, turvalliselle ja skaalautuvalle tiedonsiirrolle.

ControlByWeb – Etäohjaus ja etämonitorointi

ControlByWeb verkkopohjaiset I/O ohjaimet ja kontrollerit ovat erittäin luotettavia ”drop-in” ratkaisuja etäohjaukseen ja -monitorointiin. Ensimmäinen tuote on jo vuodelta 2005 eli WebRelay™, joka on verkko-ohjattu rele sisältäen myös digitaalisen tulon. ControlByWeb on sittemmin valmistanut laajan valikoiman tuotteita teollisuuden automaatioon, tiedonkeruuseen ja seurantaan. Nykyisin ohjaimia ja kontrollereita on saatavilla LAN, WLAN ja mobiili yhteyksillä.

Monet heidän tuotteistaan ​​sisältävät erilaisia ​​tuloja ja lähtöjä (relelähtöjä, digitaalisia ja analogisia tuloja, 1-johdinväylän (1-Wire) lämpötilan ja kosteuden seurantaan jne.), joita voidaan käyttää elektronisten laitteiden kaukoohjaukseen ja -valvontaan. Suurin osa heidän I/O-tuotteistaan ​​tukee sähköposti-ilmoituksia, toimintojen ajoituksia, tallennusta, useita protokollia (Modbus, SNMP, SMTP …) ja monia muita ominaisuuksia.

Kaikissa ControlByWeb-tuotteissa on sisäänrakennetut verkkopalvelimet, jolloin niitä voidaan konfiguroida, monitoroida ja hallita verkkoselaimella tai ilmaisella CBW-mobiilisovelluksella. Ne toimivat kuten standardi RTU (Remote Terminal Unit), joten ne on myös helppo integroida olemassa olevaan prosessiohjaus-järjestelmään. Kummassakaan tapauksessa ei tarvita erityistä ohjelmistoa, ei ajureita asennettavaksi eikä muita ylimääräisiä veloituksellisia palveluita.

Lisäksi on saatavilla ControlByWeb-pilvipalvelu, joka tekee luonnostaan joustavasta I/O-alustasta entistäkin helpomman käytettävän ja hyödyllisemmän kuin koskaan ennen. Huomioitavaa on myös se, että pilvipalvelun käytön veloitus pohjautuu palvelun piirissä olevien laitteiden määristä, ei I/O-pisteiden (endpoint) määristä.

Tutustu tuotteisiin oheisen linkin kautta: ControlByWeb – Etäohjaus ja etämonitorointi
Jaa sähköpostilla
Jaa Linkkarissa
Twiittaa
Jaa Facessa