Endüstriyel bir geçidin temel amacı, farklı yaşlara, farklı markalara ve farklı protokollere sahip cihazların tek bir sistemde birlikte çalışmasını sağlamaktır. Ama farklı sektörlerde farklı spesifik sorunları çözüyor.
Birçok proje, planlama aşamasında cihazların internete bağlanıp bağlanamayacağına odaklanır. Ancak dağıtımdan sonra, cihazların birbirini anlamamasının en büyük engel olduğunu fark ediyorlar. Endüstriyel gateway bu sorunu çözmek için tasarlandı.
I. Eski ve Yeni Cihazlar Arasındaki Uyumsuzluk Sorununu Çözmek
Bu, endüstriyel gateway'in en temel değeridir.
Fabrikalarda genellikle farklı dönemlerden cihazlar aynı arada bulunur. En yeni cihazlar Ethernet ve standart protokolleri destekler, ancak on yıllık ekipmanlarda yalnızca RS232 seri portlar ve özel protokoller bulunabilir. Tüm bu eski ekipmanı değiştirmek son derece maliyetli olurdu. Onları dokunmadan bırakmak, verilerinin izole adalarda kaldığı anlamına gelir.
Endüstriyel gateway, eski ekipmana seri portlar üzerinden bağlanarak, özel protokol verilerini okuyarak ve standart protokollere göndererek bu sorunu çözür. Yeni cihazlar ve bulut platformları birleşik veri görür ve eski ekipmanların varlığından tamamen habersizdir. Eski ekipman hizmet vermeye devam ediyor ve yeni sistem tam veri alıyor.
Gerçek bir durumda, bir otomotiv parça fabrikasında farklı yaş ve markalardan otuzdan fazla enjeksiyon kalıplama makinesi bulunuyordu. Endüstriyel geçitler kurulduktan sonra, bu makinelerden gelen veriler eşit şekilde toplanarak MES sistemine entegre edildi. Fabrika, eski ekipmanları değiştirmeden gerçek zamanlı üretim ilerleme izini sağladı.
II. Tutarsız Protokoller Sorununu Çözmek
Cihazlar benzer dönemlerden olsa bile, tutarsız protokoller yaygın bir olgudur. PLC dünyasında Siemens S7 protokolünü, Mitsubishi MC protokolünü, Omron FINS protokolünü ve Rockwell CIP protokolünü kullanıyor. Enstrüman dünyasında, elektrik sayaçları DL/T645, su sayaçları CJ/T188 ve sensörler Modbus kullanır. Bu protokoller birbirleriyle uyumlu değildir ve cihazlar doğrudan iletişim kuramaz.
Endüstriyel geçitler, bu protokoller için yerleşik ayrıştırma yeteneklerine sahiptir. Gateway'e hangi cihazın bağlı olduğunu ve hangi protokolü kullandığını söylemeniz yeterlidir, gateway protokol dönüşümünü otomatik olarak gerçekleştirir. Toplanan veriler, MQTT veya OPC UA gibi birleşik bir formatta çıktılanır ve bu formatlar doğrudan bulut platformu veya MES sistemi tarafından kullanılabilir.
Bir su arıtma tesisinde beş farklı tedarikçiden PLC'ler, aletler ve değişken frekanslı sürücüler vardı. Başlangıçta bağımsız çalışıyordu ve operatörler birden fazla ekran arasında geçiş yapmak zorundaydı. Endüstriyel bir geçit kurulduktan sonra, tüm veriler tek bir izleme ekranına entegre edildi ve operasyonel verimliliği büyük ölçüde artırdı.『
III. Yavaş Bulut Yanıtı Probleminin Çözümü
Tüm ham verilerin işlenilmesini sağlamak birçok durumda mümkün değildir. Anormallikleri tespit edip milisaniyeler içinde yanıt vermesi gereken yüksek hızlı bir üretim hattı düşünün. Verilerin buluta gidip geri gitmesi gerekirse, gecikme yüzlerce milisaniye hatta saniye olabilir. O zamana kadar üretim hattı zaten sorun yaşardı.
Endüstriyel gateway'lerin kenar bilişim yeteneği bu sorunu çözüyor. Gateway, kontrol mantığı yerel olarak çalıştırır ve verileri gerçek zamanlı olarak işler. Yalnızca uzun vadeli depolama veya sistemler arası analiz gerektiğinde veri buluta gönderilir. Bu, bulut yükü ve bant bant etki maliyetlerini azaltırken gerçek zamanlı yanıt sağlar.
Bir ambalaj hattı başlangıçta kalite denetimi için bulut çözümü kullanıyordu. Her ürün denetimi birkaç yüz milisaniye sürdü ve bu da hat hızına yetişemedi. Yerel bir endüstriyel geçit üzerinden denetim geçtikten sonra, ürün başına denetim süresi onlarca milisaniyeye düştü ve hat gereksinimlerini tamamen karşıladı.
IV. Karmaşık Veri Formatları Sorununun Çözümü
Aynı protokol kullanıldığında bile, farklı cihazlar verileri tamamen farklı şekillerde ifade edebilir. Sıcaklık için bir cihaz Celsius kullanırken, diğeri Fahrenheit kullanabilir. Durum kodları için bir cihaz sayı kullanırken, diğeri İngilizce dizileri kullanabilir. Zaman damgaları için bir cihaz Unix zaman damgalarını kullanırken, diğeri yıl-ay, gün, saat-dakika-saniye formatını kullanabilir.
Endüstriyel gateway, bu farklılıkları korumaktan sorumludur. Gateway'i tüm sıcaklık verilerini Celsius'a dönüştürecek, tüm durum kodlarını standart kodlamalara eşleyecek ve tüm zaman damgalarını tek bir formatta birleştirecek şekilde ayarlayabilirsiniz. Üst katman sistemi temiz, tutarlı veri alır ve ek temizlik ve dönüşüm gerektirmez.
Bir çok uluslu üretim şirketi, dünya genelindeki bir düzineden fazla fabrikadan üretim verilerini genel merkez platformuna toplamak zorundaydı. Her fabrikanın farklı ekipman ve veri formatları vardı. Her fabrikada bir endüstriyel gateway kurulduktan sonra, gateway yerel verileri merkez platformunun gerektirdiği birleşik formata dönüştürmekten sorumluydu. Tüm proje için veri işleme süresi yaklaşık yüzde yetmiş azaldı.
V. Uzak Bölgelerde Kararsız Ağlar Sorununun Çözümü
Endüstriyel yönlendiriciler gibi, endüstriyel geçit de çevrimdışı önbellekleme ve otomatik yeniden iletimi destekler. Bu, rüzgar gücü, fotovoltaik, petrol ve gaz ile su hizmetleri gibi uzak senaryolar için çok önemlidir.
Gateway önce toplanan verileri yerel depolamaya yazar. Ağ normal olduğunda, gerçek zamanlı olarak yüklenir. Ağ kesintiye uğradığında, yerel olarak depolanır. Ağ yeniden sağlandığında, kronolojik sırayla otomatik olarak yeniden iletilir. Ağ aralıklı olsa bile, veri kaybolmaz.
Bir rüzgar çiftliğinde her biri uzak bir yerde bulunan onlarca rüzgar türbini vardı. Endüstriyel geçitler kurulduktan sonra, ağ arızaları meydana geldiğinde bile, türbin verileri yerel olarak sağlam saklanır ve ağ geri getirildiğinde otomatik olarak merkezi kontrol merkezine yeniden iletilir, böylece gerçekten gözetimsiz bir çalışma sağlanır.
VI. Sonuç
Endüstriyel bir geçidin kullanımları beş alanda özetlenebilir. İlk olarak, eski ve yeni cihazları birbirine bağlamak, eski ekipmanların hizmet vermeye devam etmesini ve yeni sistemlere entegre olmasını sağlamak. İkincisi, farklı protokolleri birleştirerek farklı üreticilerin cihazlarının birbirleriyle iletişim kurmasını sağlamak. Üçüncüsü, kenar hesaplama, milisaniye düzeyinde yanıt için verileri yerel olarak işlemek. Dördüncüsü, veri temizliği ve format birleştirme, üst katman platformlara temiz ve tutarlı veri göndermek. Beşincisi, çevrimdışı önbellekleme, uzak ve kararsız ağ ortamlarında veri kaybı olmamasını sağlar. Projeniz birden fazla cihaz, birden fazla protokol, gerçek zamanlı kontrol gereksinimleri veya dağıtık uzak konumlar içeriyorsa, endüstriyel gateway bu sorunları çözmek için anahtar cihazdır.
