工业前沿设备的价值开始显现
关于边缘计算的炒作有什么真实性吗?需要提醒的是，这个术语指的是分布式计算概念，其中数据处理和连接可在本地进程级获得，而不是存储在网络核心或云中。
对于一个机器制造者来说，这个想法似乎微不足道，因为设备通常包括嵌入式控制、通信和记忆功能。因此，理解这个概念中的关键字是分布式的是很重要的，这意味着边缘计算设备能够与其他设备和系统一起工作。因此，边缘计算与另一个被大肆宣传的术语——物联网(IoT)密切相关。
这是一堆无用的东西，还是两个概念之间存在一种天然的协同作用，从而为设备设计师带来真正的价值?虽然这两个概念都是相对较新的概念，但下面的真实世界示例演示了它们如何携手工作，以及它们可以产生的潜在价值。
综合自动化
Engenuity, Inc. (engenuityinc.com)为多个行业提供控制自动化和数据集成解决方案，主要专注于石油和天然气的先进技术。通过在该行业的工作，该公司的设计团队确定了有关防喷器(bop)和井控设备验证压力测试的具体机会。
压力测试必须每隔几周完成，以保持钻井设施的安全性和完整性。它们通常是手动执行和录制的，需要数小时完成。由于它可以花费高达每秒6.00美元的价格，以在海上钻探应用中操作相关的阀门阵列，因此测试每年可以花费数百万美元。
在与壳牌国际勘探和生产公司等客户的合作中，Engenuity开发了一套完全自动化的测试执行和报告产品。Engenuity的EZ Chart、EZ Valve和EZ Vision协同工作，对设备进行精确加压，捕获关键工艺参数，根据预定标准验证结果，通过多达30个测试序列驱动多达70个阀门，并使用创新的声学检测方法查明系统中的泄漏。
图1:Engenuity公司将Opto 22的凹槽EPIC边缘控制器与EZ阀改装执行器(见图)相结合，将手动阀阵列集成到自动化压力测试中。
根据安装的尺寸和操作，envenuinity的解决方案可以通过完全集成的系统节省用户10-20小时的每次全部测试。它们的高可靠性解决方案使用边缘可编程工业控制器（EPIC）进行本地控制和数据处理，存储和复制。从这些系统收集的数据存储在边缘控制器上运行的MariadB实例（一个开源数据库）中，然后复制到双控制器，以确保100％的正常运行时间和简单的数据访问。可以在测试之间映射收集的数据以进行比较和可靠性目的，并用于生成PDF报告。
据杰夫希尔特（Jeff Hilpert）jeff hilpert in Engenutional，“使用工业边缘控制器的单个背板上的数据和控制的整合是大幅降低成本，改善正常运行时间，访问数据和扩展利用率的关键。”该方法允许在网络或HMI故障发生的情况下进行连续验证，确保在测试期间不会发生数据丢失或过程中断。
容易监管局
制造自动卡车清洗系统的OEM厂商舒梅克工业公司(Shumaker Industries)希望为那些有兴趣租到拥有安排的客户增加远程监控选项。然而，他们用来提供控制的可编程逻辑控制器(PLC)无法执行跟踪使用情况所需的数据库事务。位于宾夕法尼亚州的系统集成商Martins电气服务公司(MES)受聘设计这种新的设备即服务功能。
最初，MES试验了一种专有的远程监控系统——通过本地物联网网关将数据注入云数据库的无线传感器——但该系统只能每10分钟更新一次，而且这些数据被锁定在供应商的私有存储系统中。后来，MES听说了工业边缘设备的新选择，决定尝试另一种方法。
图2：MES的监控系统使用Opto 22的Groov Rio Edge I / O模块来抓住现有的传感器数据，将其发送到云存储，并生成有用的警报和报告。
MES而不是安装附加传感器，而不是安装边缘I / O模块，并与洗涤系统的PLC并联捕获现有的传感器数据。使用模块IBM的开源节点红色中嵌入的物联网平台 - 它们将I / O数据组织成与车辆号码相关联的时间戳的集合。然后，它们将4G蜂窝路由器连接到I / O模块，并将数据结构直接推入云托管的存储器中，他们从MongoDB租来。
这种安排允许它们提供可扩展的监控系统，而无需担心供应商锁定或IT基础架构维护。通过简单地抓取现有的I / O信号，他们避免了与制造商现有的PLC控件进行通信或修改制造商的需求。
为了完成他们的EaaS设计，MES建立了一个基于网络的仪表盘，让Shumaker以一秒的分辨率可视化清洗系统的运行。该系统还在Node-RED中生成电子邮件和文本警报，包括每个系统处理的卡车数量的月度报告，舒玛克使用该报告来计算账单。
“[边缘I / O]是完美的......拥有内置的所有安全性，”MES的自动化技术人员莱斯利马丁反映。“这是一个小额加载，所以它很容易为客户提供选择。”
从单一规模到企业规模
在2019冠状病毒病大流行的最初几个月，为了应对日益增长的洗手液需求，东北自动化公司(Northeast Automation Company Inc.， NACI;一家名为Emerald 66的新公司雇佣了东北自动化公司(northeastern automationco.com)，帮助他们建立自动装瓶和包装过程。他们知道自己是在与低薪、高产量的劳动力竞争，所以他们的目标是利用技术来创造竞争优势。NACI决定使用边缘设备的组合来利用灵活的集成选项。在三个月内，NACI有15台设备在运行，并向中央数据库报告过程数据。
最初，Emerald 66为单个大型购买者分发了他们的业务，因此吞吐量是关键过程度量。但是，当祖母绿66的客户遭受财务挫折并且不得不关闭生产时，情况发生了显着意味。翡翠66枢转了整个操作，成为多产品设施。自动化从加工大量的一加仑，单一配方容器中加工，以符合不同批量尺寸和包装形式因素的各种消毒剂化学物质：来自小型，四，四，六盎司和八盎司的容器，手泵和喷雾瓶，到大的水壶超过一加仑。
他们还在开发用于海外出口的原始设备方面找到了有价值的商机。在一个使用边缘控制器的例子中，NACI将一个内联混合器设计从概念到实现只用了大约5天的时间，其中包括他们使用控制器的嵌入式HMI服务器构建的移动操作界面。据他们估计，他们在大约4个小时内就实现了对一个系统的控制，Emerald 66可以卖到5万美元。
“现代制造业的流动性和动态需要极快的反应，不断变化的市场需求......”Naci的主要工程师汤姆同学说。“[边缘计算]将动态制造数据放在生产线边缘，实时同时进入企业系统。”
减少做更多
鉴于经济压力和技术采用速度增加，继续作为全球大流行的世界擒皱，设备设计人员越来越多地了解更优化的技术等技术的原因。
图3:使用Opto 22的groov EPIC和里约热内卢，NACI在大约4小时内实现了控制策略和移动HMI。
在传统的自动化技术栈中，Engenuity的设计可能需要一个联网的工业PC (IPC)来存储和复制过程数据，这需要额外的配置，并强加操作系统(OS)许可和维护成本。通过选择边缘控制器，他们简化了设计，降低了成本，提高了可靠性。
MES还使用边缘计算来降低复杂性。通过一个边缘I/O模块，他们能够处理I/O数据，打开到云服务的安全连接，执行数据库事务，并生成报告。最终的设计为他们的客户开辟了一种新的商业模式，设备的部署和维护具有成本效益。
同样，NACI的示例演示了工业边缘设备支持的快速发展步伐。由于其系统中的每个组件都能够处理传感，控制，数据处理和数据库事务，因此可以动态扩展和重新配置过程以跟上变化的速度。他们还能够快速将其技术专长滚入创建额外的收入流。
通过嵌入式通用计算、网络和存储，工业边缘设备可以吸收许多自动化功能，这些功能传统上需要多个设备和更复杂的配置。边缘计算通过提供参与智能设备网络所需的连接和数据处理，而不需要通常所需的开销，从而使传统设备设计焕发活力。
光电子的22
www.opto22.com.
了下:物联网•物联网•物联网•工业4.0
