Datenkommunikation auf Basis von MQTT in einem Polymerextrusionsprozess

Summary

Diese Arbeit schlägt eine flexible Methode für die Datenkommunikation zwischen einem Folienextrusionssystem und Überwachungsgeräten vor, die auf einem Nachrichtenprotokoll namens Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) basiert.

Abstract

Diese Arbeit zielt darauf ab, eine flexible Datenkommunikationsstruktur für eine Polymerverarbeitungsmaschine aufzubauen, indem ein Publisher-Subscriber-basiertes Protokoll namens Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) verwendet wird, das über TCP / IP betrieben wird. Selbst bei Verwendung herkömmlicher Geräte können Verarbeitungsdaten von verschiedenen Geräten überall über eine Internetkommunikation gemessen und aufgezeichnet werden. Ein nachrichtenbasiertes Protokoll ermöglicht eine flexible Kommunikation, die die Mängel des bestehenden Server-Client-Protokolls überwindet. Mehrere Geräte können die von den Quellgeräten veröffentlichten Verarbeitungsdaten abonnieren. Die vorgeschlagene Methode erleichtert die Datenkommunikation zwischen mehreren Verlagen und Abonnenten. Diese Arbeit hat ein System implementiert, das Daten von der Ausrüstung und zusätzlichen Sensoren an einen Message Broker veröffentlicht. Die Teilnehmer können die vom Broker weitergeleiteten Prozessdaten überwachen und speichern. Das System wurde für eine Folienextrusionslinie eingesetzt und ausgeführt, um die Wirksamkeit zu demonstrieren.

Introduction

In der Welle der 4. industriellen Revolution sind die Erfassung und Überwachung verschiedener Verarbeitungsdaten zu wichtigen Aufgaben^{geworden 1}. Insbesondere die Verbesserung des Fertigungsprozesses anhand von Prozessdaten und die Erstellung effizienter Betriebspläne werden ein wichtiges Ziel aller Fertigungsstätten^{sein 2,3}. Ausfallzeiten können erheblich reduziert werden, wenn ein Alarm aus dem Werk gesendet werden kann oder wenn eine vorausschauende Wartung rechtzeitig^{durchgeführt werden kann 4}. In jüngster Zeit wurden viele Anstrengungen für Datenanalysen in ....

Protocol

1. Broker-Installation

HINWEIS: Um Verarbeitungsdaten über das Internet zu überwachen und aufzuzeichnen, sollte ein Computersystem vorbereitet werden, das die Daten weiterleitet. Das System sollte sowohl für die Verlage als auch für die Abonnenten zugänglich sein, wie in Abbildung 2 dargestellt. Daher muss es eine öffentliche IP-Adresse haben, die vor jeder Kommunikation bekannt ist. Ein offener MQTT-Broker namens Eclipse^Mosquitto ist auf dem System 13 installiert.

1. Verbinden Sie einen Computer mit dem Internet und geben Sie eine öffentliche IP-Adresse ....

Results

Es wurde festgestellt, dass die im HMI gezeigten und von den Raspberry Pis gemessenen Daten bei den Teilnehmern überwacht und aufgezeichnet wurden, wie in Abbildung 5 dargestellt. Wie im Video dargestellt, werden die Verarbeitungsdaten in der Datenbank protokolliert.

Abbildung 1: Überblick über die Da.......

Discussion

Durch die Einhaltung des vorgestellten Protokolls können die Verarbeitungsdaten ohne teure IT-Lösungen wie das MES überwacht und aufgezeichnet werden. Die IoT-Technologien können die Erfassung und Bereitstellung von Daten von herkömmlichen Maschinen erleichtern. Es hat sich gezeigt, dass das nachrichtenbasierte Protokoll MQTT erfolgreich als Plattform für die Datenkommunikation für Polymerverarbeitungslinien dient. Darüber hinaus können zusätzliche Daten flexibel gemessen und gemeinsam übertragen werden. Die zusätzlichen.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Edge Device	Adavantech	UNO 420	Intel Atom E3815 Fanless
Film Extrusion Machine	EM Korea	Nicht verfügbar	Für die Produktion von 450 mm Film
Pydroid	IIEC	Nicht verfügbar	Android-Geräte
Python3	Python Software Foundataion	Nicht verfügbar	Windows, Linux
Raspberry Pi 4	CanaKit	Nicht Verfügbares	Standard-Kit