Manfaat Teknologi Tertanam dalam Desain Modular
Gordon Moore mengungkapkan Hukum Moore yang terkenal tentang kinerja komputasi lebih dari 50 tahun yang lalu, dan tidak heran bahwa pernyataan ini telah bertahan ujian waktu. Industri semikonduktor terus meningkatkan daya komputasi ke dalam ruang yang lebih sempit dengan harga yang shocks rendah, memberikan konsumen dengan sejumlah besar manfaat yang luar biasa.
Unit Reprosesing Gantungan Unik (GURU) yang dibangun oleh Pentamaster, penyedia otomasi di Malaysia adalah studi kasus yang sempurna untuk mengamati kemajuan teknologi seperti ini. Dalam dua dari tujuh stasiun kerja, sistem GURU telah memungkinkan perusahaan untuk menyusutkan jumlah PC industri yang mendorong modul machine-vision menjadi setengahnya.
Modul machine-vision pertama digunakan untuk memproses data gambar dari empat kamera sehingga gantungan dapat ditempatkan dengan benar di stasiun pemuatan otomatis. Setelah dekontaminasi kimia & termal, modul machine-vision kedua menerima data dari empat kamera, memeriksa gantungan untuk cacat kosmetika. Stasiun kerja tiga lainnya digunakan untuk menemukan lubang jarum dan mengemas gantungan robotik yang telah lolos inspeksi, menghancurkan yang belum.
Untuk tetap mengikuti kemampuan yang berkembang dari teknologi machine-vision, Pentamaster menemukan perlu untuk meningkatkan prosesor dalam sistem. Menjalankan algoritma canggih pada potongan data memerlukan daya pemrosesan yang besar. Untuk sejajar dengan efisiensi ini, Pentamaster mengganti prosesor primitif dalam modul vision dengan prosesor multi-core yang memiliki kemampuan pengolahan grafis terintegrasi. Prosesor ini adalah Intel 3D tri-gate Core i5 yang mampu menangani data dengan lebih efektif. Selain itu, prosesor ini didukung oleh teknologi hyper-threading yang memungkinkan mereka menggunakan core virtual untuk menangani dua tugas secara bersamaan.
Peningkatan ini membawa hasil yang luar biasa dan menurunkan siklus inspeksi ke kurang dari 2 detik, dan meningkatkan tingkat inspeksi menjadi 900 gantungan per jam dari sebelumnya 600. Daya pemrosesan yang lebih besar juga memungkinkan Pentamaster untuk menonaktifkan dua modul vision karena mereka tidak lagi diperlukan, menyederhanakan administrasi & pemeliharaan sambil mengontrol konsumsi energi juga.
Diagnosis Jarak Jauh Tertanam
Tim desain Pentamaster mencari perbaikan lebih banyak yang dapat dilakukan seperti menambahkan rutinitas pengujian lebih banyak, dan cukup baru, Active Management Technology yang akan memungkinkan perusahaan untuk mengelola, memperbaiki & melindungi perangkat keras mereka secara jarak jauh.
Teknologi ini akan memungkinkan operator & teknisi untuk mengakses sistem tertanam terpencil secara jarak jauh dari komputer mereka dan masalah jarak jauh seperti yang terkait dengan firmware dan di tingkat root. AMT juga memungkinkan pengguna untuk menginstal perangkat lunak melalui saluran jarak jauh, secara otomatis mengatasi sakit kepala yang disebabkan oleh patching teratur & deteksi/penghapusan malware.
Aspek yang sangat bermanfaat dari teknologi ini adalah memungkinkan teknisi untuk mendiagnosis masalah secara jarak jauh bahkan jika perangkat sistem tertanam mati. Ini mungkin karena AMT bekerja di bawah lapisan sistem operasi, sesuatu yang membedakannya dari perangkat lunak manajemen jarak jauh yang digunakan secara tradisional. Ini sangat berguna di PC industri di mana aplikasi SCADA harus dijalankan. Pembaruan teratur terkait masalah keamanan & performa sangat penting di lingkungan industri, sesuatu yang dapat dilakukan secara terpusat menggunakan teknologi ini.
Desain Mesin Modular
Diagnosis jarak jauh dan konsolidasi sistem komputasi di industri bukanlah satu-satunya alasan untuk kesuksesan yang sengit dari teknologi tertanam dalam beberapa tahun terakhir. Alasan utama lainnya adalah tren umum di antara pembuat mesin untuk melakukan proses desain & pemasangan dengan cara modular. Mengemas produk menggunakan produk yang sudah ada, off-the-shelf lebih mudah dibandingkan membangun dari nol. Kompleksitas mesin meningkat dengan cepat, dan tidak lagi feasible bagi perusahaan untuk menyesuaikan sistem mereka.
Hari ini, pelanggan memiliki beberapa permintaan kunci yang mereka ajukan kepada integrator sistem:
- Lebih hemat energi
- Throughput yang lebih cepat
- Mendukung pemeliharaan preventif
- Komunikasi dengan mesin lain & sistem manajemen inventaris
Teknologi tertanam dapat membantu pembuat memenuhi permintaan ini dengan menyediakan komponen modular seperti inverter, sensor dan drive bersama dengan HMI cerdas. Komponen ini dikontrol & diurutkan melalui PC industri atau PLC, dan bergantung pada jaringan ethernet yang berfungsi sebagai tulang punggung arsitektur sistem.
Integrasi juga telah memperketat di bawah bendera teknologi tertanam. Contoh penting adalah integrasi prosesor dual-core ARM dengan FPGA dari Xilinx & Altera. Ini telah memungkinkan vendor otomasi untuk membangun drive multi-axis yang sangat terintegrasi dengan harga terjangkau, yang berbalik memungkinkan kontrol beberapa mesin terjadi secara hemat biaya & tersinkron.
Tidak Perlu FPGA
ASIC atau FPGA khusus, fungsi tetap, yang akan digunakan untuk menyematkan protokol untuk menghubungkan jaringan industri low-latency telah dihilangkan oleh Industrial Communication Sub-System (ICSS), yang dimasukkan oleh Texas Instruments ke dalam keluarga prosesor ARM Cortex-A Sitara.
Pasangan FPGA dengan prosesor tujuan umum adalah praktik umum untuk implementasi protokol komunikasi atau ekspansi IO low-latency, ketika fitur-fitur tersebut tidak tersedia pada prosesor host. Hari ini, akselerator low-latency on-chip telah dirancang & diimplementasikan, mengurangi biaya & kompleksitas sistem & waktu pengembangan.
Keberadaan ICSS juga membawa modularitas ke dalam implementasi protokol komunikasi. Vendor sering menemukan sulit untuk mempertahankan standar komunikasi tertinggi sambil mengikuti pendekatan yang terbatas waktu & biaya. ICSS memecahkan masalah ini dengan menutup beberapa protokol dan menyajikan modul terpadu yang dapat disertifikasi sebelumnya.
Menjaga Sistem Operasi
Integrasi komponen cerdas dalam sistem dan konsolidasi daya pemrosesan telah ditambahkan oleh teknologi tertanam dalam cara lainnya. Sistem operasi real-time mengikuti standar IEC 61131 untuk PLC untuk menjalankan bahasa kontrol mesin grafis & teks spesial. Kepatuhan dengan IEC 61508 diperlukan untuk memastikan standar SIL 3.
Virtualisasi telah terbukti sebagai gamechanger dan membalikkan seluruh industri. Sekarang mungkin untuk menjalankan banyak instance dari banyak sistem operasi pada satu mesin. Vendor dengan cepat mengembangkan skema untuk mengatasi kekhawatiran seperti latensi & keandalan. Pengadaan & pemeliharaan banyak mesin untuk setiap aplikasi tidak lagi diperlukan, dan seseorang sekarang dapat menggunakan potensi penuh dari satu mesin yang kuat daripada menjalankan banyak mesin dengan cara yang tidak digunakan secara maksimal.
Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut? Bicara dengan salah satu profesional kami di PanelShop.com.
