Industrial Internet of Things

Transcriptie

1 Industrial Internet of Things Machines koppelen: de deskundigheid van technische communicatie oftewel hoe complex kan intelligente elektronica voor meet- en regeltechniek zijn. Marc van Mierlo

2 Mijn uitgangspunten IoT: mensen staan centraal in samenhangende netwerken Uitdaging: gedrag van de mens, het meest complexe wezen in de wereld IIoT: machines staan centraal in samenhangende netwerken Uitdaging: gedrag van de machine, goed afbakenen en structureren Veiligheid: houd controle over je samenhangende netwerken Uitdaging: laat je niet hacken, laat geen poort open staan of zetten

3

4 PC control Generiek communicati on I2C - (board niveau) WiFi MyriaNed - (sensor niveau) RS422/RS485 - EtherCAT MODbus - Profibus CAN (in machine niveau) USB Ethernet (tussen machines niveau) sense processing drive Applicatie afhankelijk power

5 Eisen aan een machine Functie: moet goed werk leveren Controle: moet overzichtelijk, simpel bedienbaar en controleerbaar zijn Onderhoud: moet makkelijk instelbaar, degelijk en fout aangevend zijn Snelheid: moet steeds sneller/goedkoper produceren Veiligheid: moet afgeschermd zijn Omgeving: zo klein, stil, zuinig, schoon, etc. mogelijk

6 Hoe een goede machine te realiseren Functie: processor, geheugen, I/O, communicatie Controle: user interface (lokaal, op afstand) Onderhoud: user interface, tooling Snelheid: FPGA voor snelheid en flexibiliteit (timing, datapad, etc.) Veiligheid: bescherming Omgeving: compact, isolatie,

7 PC control sense Generiek communicati on processing I2C (board niveau) WiFi MyriaNed (sensor niveau) RS422/RS485 - EtherCAT MODbus - Profibus CAN (in machine niveau) USB Ethernet (tussen machines niveau) drive Applicatie afhankelijk power

8 Zynq processor: samenvoeging van FPGA en 2 ARM processoren Combineert beter functie en snelheid van een machine Heeft vele modules, o.a. voor SD kaart, Ethernet, RAM, USB, Modules: Trenz, Myir,. Configuratie: beperkte keuzevrijheid, past vaak niet in onze applicaties Integratie: uitdagingen in fine pitch connectoren BEZ: eigen Boardcontroller Ethernet Zynq module ontwikkeld Vereenvoudiging van de technische communicatie

9 Voorbeeld: material jetting met een hotmelt printhead Printhead: 4 Asic s Aansturing: 24 aderige kabel Embedded systeem: data overdracht met omgeving 2009: via USB communicatie, maatwerk software 2017: via ethernet communicatie met BEZ, TCP/IP, HTML, Javascript

10 Material Jetting: meer dan alleen een printhead aansturing DRIV: aansturing van printhead (BEZ) PRES: luchtdruk (onderdruk, overdruk) op tijd regelen (BEZ) PSES: power supply, ethernet switch en timing bus. Alle BEZ modules zijn uitgevoerd met een JSON-RPC API. Dus afgebakend en gestructureerd voor communicatie via ethernet

11 Prevals: Printhead Evaluatie Systeem Motion Controller: positionering van te beprinten object (BEZ) Web interface: zit in elke BEZ module, voor gehele systeem in Motion Controller, simpele terugkoppeling, geen machinebesturing

12 Maar BEZ wordt inmiddels ook gebruikt in andere applicaties zoals Productiemachines: coatings (zonnecellen, brillenglazen), asperges, Research opstellingen: tanden printen, VAT polymerisatie (SLA), Equipment: geografisch kwaliteit 3G/4G meten

13 stand: 11G009