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東土聯手飛騰 打造中國首個5G云化PLC智能皮帶糾偏系統

東土聯手飛騰 打造中國首個5G云化PLC智能皮帶糾偏系統

在鋼鐵冶煉環節,原料大多采用皮帶傳輸的方式從料倉傳送至生產車間。傳統的皮帶傳輸的方式存在諸多弊端,比如:原料傳輸路徑長達幾百米到幾公里,物料分布不均勻及震動,易造成皮帶跑偏、破損,帶來物料泄漏等問題;皮帶傳輸過程需專職人員進行24小時巡邏檢查,員工工作強度大,易產生漏檢現象;員工工作環境惡劣,對輪值工人的健康產生不利影響等。

針對皮帶傳輸中面臨的種種問題,東土聯合飛騰公司,發揮東土在邊緣控制、操作系統及工業軟件領域的深厚經驗,借助飛騰處理器高性能、低功耗的優勢,共同打造以“ 5G+視覺檢測+云化PLC控制”的智能皮帶糾偏系統,方案引入邊緣計算系統部署架構,實現本地流量卸載,提供超低時延的實時控制應用,并利用皮帶傳輸自動糾偏技術,提高物料傳輸效率,實現無人值守、自動糾偏、物料自動識別等功能,為大型鋼鐵制造企業提供完整的智能化改造方案。

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方案概述:

方案基于軟件定義控制的理念,實現5G通信技術、機器視覺檢測、運動控制與大數據分析的融合。

1、在工廠內部建立飛騰5G專網,5G專網具備大帶寬、低時延、大連接、快速部署、管理運維等特點,為皮帶自動糾偏控制提供網絡基礎。檢測設備、工業相機、遠程IO、伺服電機等通過5G網關接入網絡,實現控制器、傳感器和執行部件之間的互聯互通。

2、在5G網絡環境下,邊緣通用控制器以飛騰CPU FT-2000/4和Intewell工業級網絡操作系統為核心,整合PLC實時控制、視覺算法和SCADA等功能,實現非實時系統與實時系統融合運行。其中,非實時系統運行視覺算法和SCADA軟件,實時系統實現邏輯控制和運動控制。非實時系統和實時系統通過共享內存進行數據通信,確保系統間數據通訊的實時性和穩定性,實現物料識別和皮帶自動糾偏控制。

在現場層,東土邊緣通用控制器發揮網絡高帶寬、低延時、高可靠、方便部署等特點,實現5G邊緣控制器與皮帶傳送機的穩定通信。

在邊緣計算層,通過邊緣控制器,實現一臺設備代替多個PLC,同時將PLC控制與和視覺采集功能融合于同一平臺。

在應用層,視覺圖像處理和PLC控制系統之間通過MODBUS /TCP或者共享內存接口直接通信,與之前PLC和計算機網絡通信相比,基于軟件之間的通信可有效確保數據通信實時性和穩定性,滿足自動化控制與圖像處理的需求。

3、根據現場運輸皮帶的傳輸狀態,邊緣通用控制器的實時系統執行控制指令,現場工業相機進行圖片拍攝,通過5G網絡傳輸到邊緣控制器,進行視覺檢測軟件的物料識別,視覺軟件檢測結果反饋給PLC控制進行實時聯動,調整糾偏參數,控制現場伺服電機動作,實現皮帶自動糾偏。

方案亮點:

云化控制:引入邊緣計算的系統架構,將Intewell工業操作系統、軟件定義控制的視覺算法、運動控制整合到MEC平臺,將傳統工業控制硬件云化為5G MEC邊緣云軟件系統。

集中控制:優化并整合皮帶糾偏環節的控制系統,實現遠程集中控制,讓操作人員可以在更安全、更舒適的集中控制室完成生產任務,讓企業能在更大范圍內實現總部、基地之間的生產調度和優化。

精準控制:基于Intewell工業操作系統的高實時性,滿足對時間抖動的嚴苛需要,可實時調整糾偏參數,實現原料傳輸皮帶精準控制。

自主可控:整體方案從硬件到軟件全部100%國產化。

方案價值:

利用視覺檢測設備代替人工識別物料,實時調整糾偏參數,精確度高、實時性好、響應快,人工成本可減少50%。

基于5G網絡的數據傳輸,使系統布線及維護更加便捷,施工工作量可減少40%。

邊緣通用控制器一機多用,融合視覺、控制、通訊技術,綜合成本更優,控制系統硬件成本可節約30%。

主要產品:

1、Intewell工業級網絡操作系統

Intewell面向工業互聯網領域打造,是基于微內核架構、支持虛擬化的國產操作系統,它支持多業務及多工業協議融合,可兼容多種應用生態,提供靈活易用的開發工具支持?;谖群思軜?,Intewell可提供虛擬化管理,支持非實時和實時運行環境,實現云端互聯,為多個行業、不同場景需求的工業應用提供安全可靠的統一基礎運行平臺。

2022年1月,Intewell工業級網絡操作系統通過了全球功能安全領域開創者——TüV南德意志集團的最高安全完整性等級的功能安全認證,是國內第一個在工業控制、軌道交通、汽車電子三個重要行業獲得TüV南德功能安全認證的操作系統品牌。

020年6月,Intewell通過了國內權威測評機構——工信部電子五所嚴格的功能、性能測試及源代碼自主率掃描測試。在源代碼自主率掃描測試方面,Intewell內核及部分關鍵模塊源碼私有代碼率達100%;在性能測試方面, Intewell實時虛擬機延遲時間、中斷響應時間、任務切換時間等關鍵性能指標均達到行業先進水平。

2、NewPre邊緣通用控制器

NewPre系列邊緣通用控制器產品,以軟件定義為核心理念,基于統一開放靈活的平臺架構,面向多種工業應用場景,實現從IT到OT的縱向打通、 IT系統之間的橫向協同,實現從OT到IT的數據驅動。NewPre可實現一臺設備代替多個PLC/DCS,同時兼具協議網關能力,可直接傳輸數據到云端,再由云端進行數據分析與處理。

在東土基于軟件定義控制的工業互聯網解決方案中,NewPre預裝東土自主研發的Intewell高實時操作系統及控制編程開發平臺MaVIEW,可支持多業務融合的使用方式,實現人工智能、機器視覺、大數據、人機監控等非實時業務與運動控制、PLC控制等實時控制業務融合。

3、MaVIEW工業編程軟件

MaVIEW是由東土完全自主研發的,面向工業互聯網背景下多業務融合的需要。除了支持控制器常規的IEC61131-3編程開發,還支持多業務融合的使用方式,支持人工智能、機器視覺、大數據等業務與實時控制業務融合,適應工業互聯網的需要。

MaVIEW是支持軟件定義的控制系統基礎軟件,提供了高實時虛擬化手段,可集成實時、非實時等多種業務,支持PLC控制、高速運動控制、機器視覺、人機交互、數據庫、邊緣計算、協議網關等業務。它提供軟件配置手段,可為一個硬件平臺上的不同業務分配硬件資源。MaVIEW支持多種通信,支持不同業務之間通過常規以太網、總線通信,支持Intewell操作系統的內部虛擬數據總線交互數據,為不同業務之間的高速數據交互提供基礎,將多種業務融合到了一個硬件平臺上,無需借助外部通信介質。

審核編輯(
黃莉
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