Hoe koppel je een besturing aan het IIoT?

16-5-2018 NI van besturing naar IIoTNational Instruments werkt volop aan het ontwikkelen van oplossingen voor het Industrial Internet of Things (IIoT). Ook de Nederlandse vestiging levert bijdragen aan praktische implementatie. Erik van Hilten onderzocht hoe NI’s meetsystemen en CompactRIO besturingsplatformen zijn te koppelen aan IIoT-platformen.

Kijken we naar de architectuur van het IIoT, dan zijn er

  • de ‘things’: de zaken die we gaan bemonsteren en optimaliseren;
  • de operational technology (OT): sensoren, actuatoren, PLC’s en data-acquisitiesystemen.
  • de IT-wereld: servers en de cloud.

Aan OT-zijde is een aantal bedrijven bezig met ‘fog-systemen’ (mist). Deze worden tussen (lokale) bedrijfsnetwerken en de cloud gepositioneerd. Deze ‘mist’ bevindt zich zo dicht mogelijk bij de sensoren, actuatoren en ‘edge nodes’ en zorgt voor een sterke data-reductie en kortere reactietijd. Edge nodes zijn slimme apparaten die een stukje verwerking kunnen doen en data kunnen koppelen met andere IT-systemen. Ze moeten real-time kunnen werken en data kunnen reduceren.

Via edge nodes naar IIoT

Egde nodes hebben een aantal taken, zoals lokale analyse, synchronisatiemogelijkheden en koppelingen naar IT-systemen. Maar ze moeten ook grote hoeveelheden sensoren kunnen uitlezen. National Instruments heeft daar veel ervaring mee dankzij haar test- en meet- en data-acquisitie systemen. De PXI- en CompactRIO systemen van het huis zijn heel geschikt voor edge node toepassingen. De FPGA in een CompactRIO kan heel snel beslissingen nemen op hardware-niveau, sneller dan PLC’s.

Edge nodes moeten bij voorkeur zo dicht mogelijk bij de machines staan. Ze zijn dus onderhevig aan stof, temperatuurwisselingen, trillingen etcetera. Robuuste hardware is daarom een vereiste en een van de redenen waarom computers of servers niet voldoen. De foto toont een demonstratie-opstelling van een ‘IIoTpomp’ van Flowserve die wordt bewaakt door een CompactRIO systeem van National Instruments (foto: NI).

Er gebeurt veel ‘data crunching’ in de edge nodes. De gebruiker hoeft daardoor niet alle data door het netwerk te sturen (wat veel bandbreedte scheelt) maar kan ook sneller reageren bij een gebeurtenis. Maar als het netwerk uitvalt, moet een machine lokaal kunnen blijven doorwerken.

Nú beginnen

Van Hilten geeft zijn klanten het advies op kleine schaal te beginnen om ervaring op te doen, maar wel nú. “Begin klein, om het een en ander uit te proberen. Onze systemen zijn geschikt om te koppelen met diverse cloud-systemen. Maar er komt wel wat bij kijken, je moet de hele architectuur goed uitwerken. Welke I/O heb je nodig, wat heb je nodig in de edge, wat in de koppeling van edge naar enterprise-systemen? Wat kun je binnen het bedrijf doen, wat kun je beter in de cloud doen?

Je moet ook goede keuzes maken welke data je naar welke persoon stuurt. Een operator, onderhoudstechnicus en bedrijfsleider hebben andere data nodig.”

Het volledig artikel vindt u in het april 2018 nummer van Aandrijftechniek.