Training Factory Industry 4.0 in 24v with PLC Connection Board

Mediul de învățare fischertechnik este utilizat pentru învățarea și înțelegerea aplicațiilor industriei 4.0 în școlile profesionale și formarea profesională și pentru utilizare în cercetare, predare și dezvoltare la universități, în companii și departamente IT. Simularea descrie procesul de comandă, procesul de producție și procesul de livrare în etape de proces digitalizate și conectate în rețea.

Fotografie din fabrică

Fabrica de antrenament este formată din stația de depozitare și preluare a modulelor din fabrică, robot de prindere cu vid, depozit înalt, stație de procesare multiplă cu cuptor, o linie de sortare cu detecție a culorii, un senzor de mediu și o cameră pivotantă. După livrarea materiilor prime, acestea sunt depozitate în magazia înaltă iar după comandarea în tabloul de bord, piesele de prelucrat trec prin modulele respective din fabrică iar starea actuală este imediat vizibilă în tabloul de bord.

Senzorul de mediu integrat raportează valori pentru temperatură, umiditate, presiunea aerului și calitatea aerului. Datorită intervalului de pivotare verticală și orizontală, camera poate vedea întreaga plantă și, prin urmare, poate fi utilizată pentru monitorizarea de la distanță bazată pe web.

Piesele individuale sunt urmărite prin NFC (Near Field Communication): fiecărei piese de prelucrat i se atribuie un număr unic de identificare (ID). Acest lucru permite ca starea curentă a pieselor de prelucrat în procesul de prelucrare să fie urmărită și făcută vizibilă.

Control

Există trei versiuni diferite ale Fischertechnik Training Factory Industry 4.0 24V, care diferă în ceea ce privește domeniul de livrare al controlerului. Această variantă este deja cablată și pregătită pentru conectarea la PLC.

Training Factory Industry 4.0 24V cu placă de conectare PLC este controlată de un PLC, independent de marcă. PLC-ul nu este inclus în pachetul de livrare. Training Factory Industry 4.0 24V cu placă de conectare PLC este complet cablată și pregătită pentru conectarea unui PLC. Toate intrările și ieșirile plăcilor adaptoare individuale sunt reunite pe o placă colectivă centrală. Training Factory Industry 4.0 poate fi conectat convenabil la PLC prin două cabluri de conectare. Un program eșantion gata scris (ca text structurat, ST) este inclus în domeniul de livrare. Programul a fost creat pe baza unui Siemens S7-1500 (pentru detalii, vezi „Descărcări” pe această pagină) și a fost scris în Siemens TIA Portal V.16.

De asemenea, este instalat un controler TXT fischertechnik. Acesta este alimentat prin intermediul plăcii adaptoare și asigură conexiunea la cloud-ul fischertechnik. Controlerul TXT comunică, de asemenea, în MQTT cu gateway-ul IOT (Raspberry Pi), care la rândul său se traduce în OPC-UA către controlerul PLC. În acest fel, componentele bazate pe 9V, cum ar fi senzorul de mediu, camera USB, senzorul de luminozitate și cititorul NFC pot fi adresate prin interfața MQTT și citite de PLC. Și mai interesantă este însă o altă funcție a IOT Gateway, și anume posibilitatea unei conexiuni opționale la un cloud separat. Astfel, Training Factory 4.0 oferă flexibilitate maximă pentru utilizatorul respectiv.

Software

Programul PLC pentru controlul fischertechnik Training Factory 4.0 a fost creat ca text structurat (ST) bazat pe un Siemens S7-1500 și poate fi apelat în portalul eLearning. De asemenea, poate fi vizualizat, utilizat și descărcat gratuit la Github.com/fischertechnik. Desigur, Learning Factory poate fi controlată și cu alte modele și mărci de PLC, iar soluțiile individuale pot fi programate și implementate de către utilizator. Poate fi necesar să faceți mici ajustări la programul exemplu, care pot fi apoi implementate independent.

fischertechnik Cloud

Conexiunea la cloud-ul fischertechnik se stabilește prin routerul WLAN care este integrat în fabrica de învățare. Se recomandă utilizarea browserelor web Chrome sau Firefox. www.fischertechnik-cloud.com. Serverele cloud sunt situate în Germania și se asigură că se aplică cerințele europene stricte pentru stocarea datelor. Datele personale sunt protejate într-un cont cu acces prin parolă, care utilizează standardul industrial foarte sigur „OAuth2”. Toate datele trimise către cloud sunt criptate cu certificate (standard https).

2 tablouri de bord, Raspberry Pi și Node-RED

Tabloul de bord fischertechnik din cloud poate fi apelat și operat prin intermediul dispozitivelor mobile precum tabletă și smartphone, precum și pe laptop și PC. În plus, un tablou de bord local, creat cu Node-RED, este implementat pe Raspberry Pi (gateway IOT), iar tablourile de bord proprii pot fi create și prin Node-RED.

Tablourile de bord incluse în Lernfabrik 4.0 permit prezentarea platformelor din trei perspective diferite:

Vedere client

Vedere furnizor

Vedere de producție

Vizualizarea clientului arată o interfață de magazin online cu un coș de cumpărături, unde puteți comanda o piesă de prelucrat și puteți urmări starea curentă a comenzii în coșul de cumpărături. Acest proces este afișat pe interfața clientului, astfel încât acesta să fie informat despre starea comenzii sale.

Procesul de comandare a materiei prime este afisat si vizualizat in vizualizarea furnizorului.

Starea fabricii, procesul de producție, stocul, cititorul NFC/RFID și valorile senzorului pot fi interogate în vizualizarea producției. În plus, camera care monitorizează linia de producție poate fi și controlată aici. Toate aceste funcții sunt controlate într-o fereastră și acționate prin meniu.

În starea fabrică, starea modulului respectiv este vizualizată printr-un afișaj de semafor. Dacă apare o defecțiune în producție, aceasta este confirmată printr-un buton după ce cauza a fost remediată și producția este continuată. Pașii individuali de fabricație sunt simplificați vizual folosind noduri conectate și reprezentați în vizualizarea Proces de producție. Nodul activ în prezent (= modulul de producție) se aprinde în verde sau roșu atunci când etapa respectivă a procesului este procesată în direct sau există o eroare și așteaptă să fie corectată.

Vizualizarea Producție inventar vizualizează stocul curent de piese de prelucrat, inclusiv stocul minim și maxim. Este stocată o procedură de punct de reordonare. Această vizualizare de producție este utilizată exclusiv pentru vizualizare. Vizualizarea de producție a cititorului NFC/RFID afișează datele piesei de prelucrat și poate fi utilizată pentru a citi sau șterge manual piesele de prelucrat. Datele brute ale etichetelor NFC pot fi citite folosind o aplicație NFC standard de pe dispozitive mobile cu cititoare NFC. Fiecare piesă de prelucrat are propriul său ID unic și afișează următoarele date: Stare, culoare și marca temporală de la livrare până la expediere. Camera este, de asemenea, controlată prin vizualizarea producției, iar valorile citite ale senzorului de mediu pot fi, de asemenea, vizualizate aici.

AV/VR, Digital Twin

Toate modelele de antrenament și simulare fischertechnik pot fi, de asemenea, utilizate în mod ideal pentru aplicații digitale și demonstratori. Vom fi bucuroși să vă oferim datele CAD necesare.

Material didactic suplimentar

Materialul didactic este disponibil în Portalul eLearning - vezi linkul din partea de sus a paginii cu roșu.