PLC ke Cloud:Menggunakan IoT untuk Membaca Data dari PLC
Integrasi tanpa batas komponen IIoT termasuk perangkat keras, perangkat lunak, dan protokol komunikasi IoT telah dilakukan secara bertahap untuk produsen.
Sistem otomasi industri awal adalah sensor dasar, sakelar batas, dan perangkat lain yang memasukkan data langsung ke cetakan atau HMI di mana sedikit atau tidak ada analisis yang tersedia. Data masih perlu dimasukkan ke dalam platform perangkat lunak mandiri di tingkat manajemen. Ada masalah dengan interoperabilitas antara perangkat lunak sederhana dan sistem tingkat perusahaan dan batas kecepatan dan kedalaman sistem dapat memproses data untuk konsumsi. Visualisasi yang tersedia biasanya terbatas pada HMI di tingkat mesin.
Sejak tahun 1970-an, sistem otomasi industri sering mengandalkan PLC. Platform cloud telah maju ke titik yang dirancang untuk bekerja dengan PLC ini di bawah protokol standar. PLC dapat mentransfer data ke platform cloud. Data dianalisis dan dikirimkan ke sistem dan orang untuk meningkatkan produktivitas, memacu peningkatan proses, mengurangi pemborosan, dan menawarkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti kepada pengguna.
PLC dan Cloud:Apa Itu?
PLC dan platform cloud adalah dua bagian berbeda yang diperlukan untuk sistem pemantauan pabrik dan platform analitik IoT. Mereka sangat berbeda dalam aplikasi dan bergantung satu sama lain agar sistem otomatisasi dan pemantauan IIoT modern dapat bekerja. Memahami perbedaannya akan membantu pengguna memahami cara mengirim data dari PLC ke cloud.
Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram (PLC)
Programmable Logic Controllers, atau PLC, dikembangkan untuk digunakan dalam sistem otomasi. Model awal mampu melakukan fungsi kontrol dasar tetapi tidak memiliki kemampuan analitik atau komputasi lanjutan.
Mereka juga tidak memiliki struktur data, menggunakan pemrograman berpemilik yang harus dilakukan melalui laptop di kabinet PLC, dan terbatas pada protokol komunikasi tertentu.
Keterbatasan ini memaksa departemen TI untuk membuat sistem internal, ad hoc dari komponen yang tumpang tindih, perangkat keras, dan konfigurasi perangkat untuk membuat pendekatan yang disesuaikan. Sistem homebrew ini terbuka untuk pelanggaran keamanan, mahal untuk dirawat, dan memiliki sedikit konektivitas IoT. Mereka umumnya tidak terjangkau oleh banyak perusahaan kecil di mana modal dan sumber daya keterampilan langka.
PLC saat ini dapat menerima protokol PL dan IT. Sebagian besar memiliki keamanan bawaan atau dapat diamankan sebagai bagian dari platform IIoT terintegrasi. Dengan kemajuan dalam kemampuan, PLC juga telah diberdayakan sebagai perangkat canggih yang membantu memindahkan data OT ke bidang TI, yang paling sering berada di platform cloud.
CPU Type1 Light S - PUM11 dari Toshiba. [Sumber]
Awan
Ledakan data yang dihasilkan dari perangkat edge, kemajuan dalam PLC, teknologi IoT, dan perangkat akuisisi data lainnya menghadirkan peluang untuk mengumpulkan data dan memanfaatkannya untuk nilai yang sebelumnya tidak tersedia. Namun, biaya untuk menambahkan server fisik, memeliharanya, dan menjaganya agar tetap aman dapat membebani banyak perusahaan.
Cloud mewakili konsep penyimpanan data terdesentralisasi dan akses melalui internet. Alih-alih mengelola data perusahaan di server lokal, data dapat dialirkan ke cloud dari berbagai sumber dan disimpan dari jarak jauh. Perusahaan juga dapat mengakses platform dan layanan analitik lanjutan yang tidak tersedia saat menghosting sendiri.
Data disimpan, dibersihkan, diatur, dan dianalisis melalui koneksi internet dengan cloud. Data yang dikembalikan (dalam bentuk wawasan, metrik yang dihitung, visualisasi, atau hanya data mentah yang seragam) dikirimkan melalui internet ke terminal, laptop, tablet, atau HMI tingkat mesin.
Pelajari Lebih Lanjut:Panduan Produsen untuk Cloud Computing
Mengapa Perlu Menggunakan Solusi Berbasis Cloud?
Volume data yang dihasilkan oleh perangkat pada titik pembuatan dapat membanjiri TI tradisional dan server internal. Perusahaan yang mencoba dan memelihara sistem tradisional akan kehilangan peluang, kehilangan data, atau tidak dapat menganalisis data secara memadai untuk digunakan karena mereka tidak dapat menyimpan semuanya dengan biaya yang efektif.
Dengan semakin banyak peralatan manufaktur yang disematkan dengan teknologi IIoT dan PLC canggih, ini menghadirkan masalah kompetitif yang praktis dan finansial. PLC dan platform cloud masuk akal secara bisnis.
Menggunakan cloud memberi perusahaan akses ke pembaruan perangkat lunak langsung, secara signifikan mengurangi biaya dan pemeliharaan infrastruktur TI yang mahal, dan memberi produsen akses ke analitik canggih dan algoritme pembelajaran mesin yang didukung oleh AI.
Solusi data cloud, seperti Platform IoT Industri MachineMetrics, menawarkan keuntungan signifikan kepada produsen yang meningkatkan berbagai bidang bisnis mereka, baik Anda berada di lantai toko, atau di rumah.
PLC ke Cloud:Cara Membaca Data Dari PLC
Mengirim dan memperbarui data di cloud dilakukan dengan menerapkan protokol standar atau menggunakan adaptor cloud. Transmisi ini sangat penting untuk mengakses data dan kontrol yang mudah digunakan dari berbagai sumber seperti HMI, PC, laptop, dan tablet.
Menerapkan Protokol Standar
Protokol cloud yang paling umum adalah MQTT. MQTT mentransfer pesan bolak-balik antar perangkat dan cocok untuk akses jarak jauh melalui bandwidth terbatas. Ini biasanya berjalan dengan TCP/IP tetapi dapat berjalan pada koneksi dua arah yang terstruktur.
Protokol MQTT memungkinkan komunikasi antara sensor atau kumpulan sensor (klien MQTT) dan broker MQTT. Pialang bertindak sebagai polisi lalu lintas, menerima semua pesan dan mengarahkannya ke tujuan yang benar - seperti klien MQTT lain, perangkat komputasi tepi, atau cloud.
Keuntungan menggunakan protokol standar seperti MQTT adalah protokol itu terkenal, terstruktur, dan memungkinkan pergerakan sederhana ke cloud. Namun, mengonfigurasi PLC ke MQTT itu rumit, dan data bisa hilang jika koneksi gagal.
Memanfaatkan Adaptor Cloud
Dalam banyak jenis otomatisasi pabrik, komunikasi melalui protokol fieldbus lokal seperti Modbus, BACnet, dan banyak lainnya memerlukan gateway IIoT. Mereka tidak dibuat untuk komunikasi cloud langsung, dan membuka port komunikasi langsung akan menimbulkan risiko keamanan.
Adaptor cloud mengumpulkan semua data di lokasi sebelum mentransfernya ke cloud. Setelah koneksi cloud dibuat, data dienkripsi dan dikirim secara memadai. Tidak seperti koneksi yang hilang menggunakan protokol MQTT, adaptor cloud menyangga data sehingga dapat dipulihkan jika diperlukan.
Langkah-Langkah Mengirim Data dari PLC ke Cloud
Nilai data real-time dalam manufaktur sangat besar. Menganalisis data di platform cloud menggunakan platform data mesin canggih seperti MachineMetrics memberikan wawasan yang dapat ditindaklanjuti dan nilai yang lebih besar. Namun, mendapatkan data dari banyak perangkat dan PLC ke cloud, dan memastikannya terstandarisasi, sangat penting agar platform berbasis cloud dapat berfungsi.
Tanpa solusi seperti MachineMetrics yang dapat mengaktifkan mesin, sensor, dan konektivitas PLC, proses ini harus diselesaikan (dan dipelihara ) secara manual. Anda dapat mengambil beberapa langkah untuk memastikan data dari PLC dikirimkan ke platform cloud dengan benar. Langkah-langkah ini meliputi:
1. Membuat Tag untuk Data PLC
Data yang dikumpulkan dari PLC harus didefinisikan secara strategis. Strategi ini termasuk membuat tag yang datanya dikumpulkan dan disimpan. Tag ini dapat mencakup masukan dari sensor untuk suhu, kelembaban, atau kondisi sekitar lainnya, termasuk penggunaan daya atau data getaran untuk pemeliharaan.
MachineMetrics dapat melakukan analisis lanjutan atas data yang dihasilkan di seluruh peralatan, memungkinkan pemantauan alat berat atau mendorong kasus penggunaan lanjutan seperti pemeliharaan prediktif.
Mengetahui tag apa yang digunakan akan membantu mengirimkan data relevan yang dapat diubah menjadi tindakan oleh sistem, interaksi manusia, atau proses otomatis lainnya.
2. Mempersiapkan Alat Sistem yang Diperlukan
Komunikasi PLC ke cloud dalam sistem IIoT membutuhkan koneksi internet. Akses internet harus kuat dan didukung oleh router yang mampu menangani rentang alamat IP yang luas. Penting juga untuk menilai konektivitas Ethernet karena beberapa perangkat memiliki konektivitas ini sementara yang lain mungkin memerlukan gateway edge.
Platform IoT Industri diperlukan untuk menganalisis dan memberikan wawasan kepada pengguna setelah data mulai masuk. Platform dan perangkat MachineMetrics berfungsi dengan baik, memungkinkan analisis data dengan cepat setelah dimulai.
3. Memasang PLC IoT Gateway
MachineMetrics dapat terhubung dan mulai mengumpulkan data dari PLC dan perangkat lain dalam hitungan menit. Perusahaan dapat mengatur gateway IoT industri mereka melalui internet dan segera menambahkan router yang sesuai.
Tanpa solusi konektivitas seperti MachineMetrics, tag data harus dipetakan secara manual untuk membakukan data peralatan. Perangkat edge MachineMetrics membuat ini jauh lebih mudah dilakukan berkat perangkat lunak pada perangkat.
PLC dapat diakses melalui perangkat lunak PLC atau dengan melakukan ping ke sistem untuk menggunakan koneksi VPN. Setelah terhubung, konfigurasi data sekarang dimungkinkan untuk PLC. MachineMetrics menawarkan fleksibilitas sistem dan memungkinkan koneksi melalui EtherNet, Wi-Fi, dan seluler, sehingga akses ke data PLC dimungkinkan menggunakan beberapa metode.
4. Menyiapkan Protokol Data PLC
PLC memerlukan protokol khusus untuk mengumpulkan data. Protokol ini mencakup variabel yang akan dikumpulkan dan di mana variabel tersebut berada.
PLC pertama-tama harus dikonfigurasi menggunakan instruksi pemrograman pabrikan. Mereka juga dapat diprogram melalui router platform IoT. Setelah konfigurasi, setiap alamat PLC ditambahkan, dan variabel dipilih untuk data yang akan dipantau dan dikumpulkan oleh PLC.
5. Mengonfigurasi Variabel dan Tag
Pada titik ini, data telah ditentukan dan konektivitas telah diuji. Variabel dapat ditambahkan untuk setiap PLC, dan tag dapat menunjukkan bagaimana setiap variabel akan dicatat. Tag dapat berbasis waktu untuk memicu tindakan sesuai kebutuhan, dan tag juga dapat didasarkan pada perubahan kondisi di tingkat mesin. Mereka juga dapat dipicu berdasarkan informasi yang dikirimkan kepada mereka melalui broker MQTT dari PLC lain.
6. Membuat Dasbor PLC
MachineMetrics menawarkan visualisasi yang kaya dan dasbor waktu nyata yang dinamis. Tampilan produksi out-of-the-box dapat real-time atau historis dan memungkinkan visibilitas ke dalam metrik yang paling penting dari pabrik.
Platform MachineMetrics juga mencakup kemampuan untuk kontekstualisasi operator dan input langsung di tingkat alat berat. Banyak aplikasi MachineMetrics yang dapat dikonfigurasi dan disesuaikan secara langsung untuk memberikan pengalaman yang dibuat khusus dalam waktu singkat.
7. Pemantauan Waktu Nyata dan Peringatan Proaktif
Tidak ada pengganti untuk pemantauan waktu nyata oleh platform IoT berbasis cloud. Data yang diterima dari PLC dan perangkat lain dianalisis dan wawasan dikirimkan, menawarkan peringatan proaktif. Ini mungkin menunjukkan mesin berhenti, masalah yang akan datang, kekurangan material, dan banyak lagi. Karena peringatan ini didasarkan pada status alat berat saat ini, operator dan teknisi dapat bertindak cepat untuk mengurangi waktu henti dan pemborosan. Manajer juga memiliki akses ke data yang mencerminkan status real-time dari lantai produksi.
Menghubungkan Beberapa Perangkat ke Satu Cloud
Memasang Adaptor
Platform IIoT dapat menangani data dari banyak perangkat secara bersamaan. Tetapi bagaimana Anda mendapatkan data dari beberapa perangkat yang berbeda menggunakan protokol yang berbeda? Salah satu contohnya adalah penggunaan adaptor cloud seperti Raspberry PI.
Raspberry PI adalah komputer kartu kredit kecil yang dapat dicolokkan ke kabinet enklosur dan diprogram untuk bertindak sebagai adaptor cloud untuk menerima protokol komunikasi dari beberapa PC. Ukurannya yang kecil, daya yang rendah, dan kesederhanaan pemrograman membantu menjembatani kesenjangan antara PLC dan platform berbasis cloud IIoT.
Perlu diingat:Solusi seperti ini akan sangat menguras sumber daya untuk dibuat dan dipelihara secara manual. Inilah sebabnya mengapa mengotomatisasi konektivitas dan pengumpulan data di semua peralatan sangat penting. Memilih solusi pengumpulan data alat berat yang tepat menciptakan landasan untuk peningkatan berkelanjutan yang tidak hanya dapat diandalkan oleh seluruh tim, tetapi juga semua sistem manufaktur lainnya, mulai dari CMMS hingga ERP.
Mengumpulkan Data Lokal
Setelah adaptor cloud diinstal, setiap PLC yang menggunakan protokol berbeda harus terhubung menggunakan antarmuka web penyedia layanan cloud. Setiap platform komersial IIoT akan menyediakan antarmuka web melalui akses internet. OPC UA adalah standar yang populer karena berfungsi baik dengan perangkat yang mendukung PLC dengan protokol berpemilik.
OPC UA lebih sering digunakan daripada OPC DA karena OPC DA kurang aman, tidak memungkinkan pembuatan alarm, dan hanya menangani data waktu nyata. Sebaliknya, OPC UA memungkinkan akses ke sumber data historis dan kemampuan untuk menyetel dan memicu alarm.
Mendesain Visualisasi Data
Setelah pengumpulan data lokal diaktifkan, variabel PLC dapat ditambahkan ke dasbor. Setelah ditambahkan, mereka akan muncul di perangkat visualisasi yang tersedia seperti HMI dan akan disertakan dalam data yang dianalisis ke depannya.
Menggunakan MachineMetrics untuk Mengumpulkan dan Menganalisis Data PLC
Komunikasi PLC ke cloud adalah bagian penting dari apa yang memungkinkan IIoT memberikan nilai. MachineMetrics menawarkan solusi cloud yang andal, fleksibel, dan gesit untuk mengubah data PLC menjadi wawasan yang dapat ditindaklanjuti yang meningkatkan kontrol proses, menurunkan biaya, dan meningkatkan efisiensi. Hubungkan mesin, sensor, dan PLC dengan mudah untuk mengekstrak data produksi yang berharga sehingga orang dan sistem dapat membuat keputusan yang lebih baik dan lebih cepat.
Mulai gunakan PLC dan data mesin Anda untuk bekerja dengan MachineMetrics. Ingin melihatnya beraksi?
Pengumpulan Data Mesin Pasang dan Mainkan
Pesan Demo
