边缘计算—IIoT在塑料工业的实现
【概要描述】
作者：贝加莱B&R
边缘计算这个词的兴起是与云计算有一定的对应关系，边缘计算是实现工业物联网的一种方法，关于边缘计算，如果我们站在塑料工业的角度去分析，就会牵扯到两个方面的话题：
1）边缘：Edge是相对于Cloud而言，在数据的时间周期上相对较短，其部署仍然采用开放的互联网技术但却更为贴近制造侧，这使得实时性得以保障，另外，制造业考虑到工艺Know-How的问题更愿意部署在自己所控制的范围内，例如：部署于企业自身的数据服务器而非云端。
2）计算 ：计算是一个相对于控制的词，控制基于信号，而计算基于信息，控制去执行位置、速度扭矩、温度等的调节，而计算则考虑全局的生产优化、策略调整，例如：当制造单元的设备产生故障，如何重新分配负载，在不同的设备上如何调节使得节拍保持一致，如何为AGV设置最佳路线使得其最快且避免障碍。
边缘计算对于塑料工厂而言，其任务旨在让塑料工厂实现数字化，进而借用数据来实现工厂的全局优化，因此，边缘计算首先要解决的是连接问题，然后是数据的结构性处理，并进行分布式计算，呈现（可视化），再与智能分析结合为预测性维护、能源优化提供决策支持。
老工厂的数据问题
实际上，在塑料工厂里，新增的设备量与存量市场相比就会显得比较小，每年中国有8万台左右的新增注塑机，但是注塑机的存量市场则高达200万台，而这些老的机器如何实现联网、数据集中呈现、数据存储与分析则是一个大问题，而要解决这个问题则遇到机电障碍：
1）接口不统一：一些控制器带有总线接口，而一些甚至没有接口，新一代的采用了以太网接口，而大量老设备却并非如此。
2）协议不一致：尽管物理的接口是一致的，却无法确保数据的格式、存储地址上的一致，这是因为不同的总线采用了不同的应用层。
3）语义互操作的困难：这个问题体现在不同的协议采用不同的规范，就像5英寸不能与5寸进行加减运算一样，这导致了采集后的数据处理面临大量的软件代码编写工作，而这个组合复杂度会让这件工作变得缺乏经济性。
OrangeBox-边缘节点
OrangeBOX是由贝加莱为工业物联网提供的应用解决方案，它并非一个具体的产品，而是一个产品与技术的组合：
➀ 基于mapp技术开发的应用，如mappOEE、mapp energy、mappVIEW的数据访问等，这是作为边缘计算节点非常重要的集成，这里集成了贝加莱在控制领域的诸多应用。
➁ 通信接口与I/O，由于已建工厂的设备往往接口复杂，而贝加莱作为开放自动化厂商会提供诸如CAN、Profibus等总线接口模块，并及软件中可自定义的通信协议，这样使得OrangeBox可以作为一个网关节点来实现多种数据采集，包括ISO TCP的协议等。
➂ HMI本地显示与操作：采用本地的基于Windows操作系统的显示单元，提供本地产线及的操作与显示。
➃ OPC UA集成，提供了OPC UA Server，作为一个本地节点，由上一级节点访问，对底层数据进行了结构化处理，并进行了方法调用来预处理数据如积分运算等。
OrangeBox可以为塑料工厂提供相应的产线级数据的采集与处理，作为一个节点与云平台可以通过MQTT/AMQP等方式进行连接。
针对塑料工业的数据采集
*机器运行状态；
*产品质量统计（不良品率）；
*订单完成状态；
*OEE状态；
*机器故障与报警；
*系统故障日志；
*生产工艺参数（温度、压力、循环周期）；
*配方；
*机器操作记录；
塑料工业边缘计算架构
在塑料工业里，边缘计算节点主要采用Euromap来进行数据的设备的数据规范与信息模型，Euromap 77建立了注塑机与机械手，与MES系统或上层应用软件的信息标准与规范，其基于OPC UA的规范而设计。
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