Artículo de método

Comunicación de datos basada en MQTT en un proceso de extrusión de polímeros

DOI:

10.3791/63717

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15 de julio de 2022

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1Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology (SeoulTech)

En este artículo

Resumen

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Este trabajo propone un método flexible para la comunicación de datos entre un sistema de extrusión de película y dispositivos de monitoreo basado en un protocolo de mensajes llamado Message Queue Server Transport (MQTT).

Resumen

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Este trabajo tiene como objetivo construir una estructura de comunicación de datos flexible para una máquina de procesamiento de polímeros mediante el empleo de un protocolo basado en editor-suscriptor llamado Message Queue Server Transport (MQTT), que se opera a través de TCP / IP. Incluso cuando se utilizan equipos convencionales, los datos de procesamiento pueden ser medidos y registrados por varios dispositivos en cualquier lugar a través de una comunicación por Internet. Un protocolo basado en mensajes permite una comunicación flexible que supera las deficiencias del protocolo servidor-cliente existente. Varios dispositivos pueden suscribirse a los datos de procesamiento publicados por los dispositivos de origen. El método propuesto facilita la comunicación de datos entre múltiples editores y suscriptores. Este trabajo ha implementado un sistema que publica datos del equipo y sensores adicionales a un agente de mensajes. Los suscriptores pueden monitorear y almacenar los datos de proceso transmitidos por el corredor. El sistema se ha implementado y ejecutado para una línea de extrusión de película para demostrar la efectividad.

Introducción

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En la ola de la 4ª revolución industrial, la adquisición y el monitoreo de diversos datos de procesamiento se han convertido en tareas importantes1. En particular, mejorar el proceso de fabricación utilizando datos de proceso y establecer planes de operación eficientes será un objetivo importante de todas las instalaciones de fabricación 2,3. El tiempo de inactividad se puede reducir en gran medida si se puede enviar una alarma fuera de la fábrica o si se puede realizar un mantenimiento predictivo en el tiempo4. Recientemente, se han realizado muchos esfuerzos pa....

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Protocolo

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1. Instalación del broker

NOTA: Para monitorear y registrar el procesamiento de datos a través de Internet, se debe preparar un sistema informático que transmita los datos. El sistema debe ser accesible tanto por los editores como por los suscriptores, como se muestra en la Figura 2. Por lo tanto, debe tener una dirección IP pública que se conozca antes de cualquier comunicación. Un broker MQTT abierto llamado Eclipse Mosquitto está instalado en el sistema13.

  1. Conecte una computadora a Internet dando una dirección IP pública. Proporcione la dirección en....

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Resultados

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Se ha encontrado que los datos mostrados en la HMI y medidos por la Raspberry Pis fueron monitoreados y registrados en los suscriptores como se muestra en la Figura 5. Como se presenta en el video, los datos de procesamiento se registran en la base de datos.

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Figura 1: Esquema de la transmisión de dato.......

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Discusión

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Al seguir el protocolo presentado, los datos de procesamiento pueden ser monitoreados y registrados sin costosas soluciones de TI como el MES. Las tecnologías IoT pueden facilitar la adquisición y entrega de datos de máquinas convencionales. Se ha demostrado que el protocolo basado en mensajes, MQTT, sirve con éxito como plataforma para la comunicación de datos para líneas de procesamiento de polímeros. Además, los datos adicionales se pueden medir y transmitir juntos de manera flexible. Los editores adicionales empleado.......

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Divulgaciones

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Los autores declaran que no hay conflictos de intereses.

Agradecimientos

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Este estudio fue apoyado por el Programa de Investigación financiado por SeoulTech (Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Seúl).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Dispositivo periféricoAdavantechUNO 420Intel Atom E3815
Máquina de extrusión de películaEM CoreaNo disponiblePara la producción de película de 450 mm
PydroidIIECNo disponibleDispositivos Android
Python3Python Software Foundataionno disponible Windows, Linux
Raspberry Pi 4CanaKitNo Kit estándar
sin ventilador disponible

Referencias

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  1. Shafiq, S. I., Szczerbicki, E., Sanin, C. Proposition of the methodology for Data Acquisition, Analysis and Visualization in support of Industry 4.0. Procedia Computer Science. 159, 1976-1985 (2019).
  2. Dilda, V., et al.

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Etiquetas

MQTT ProtocolPublisher SubscriberMessage BrokerProcess MonitoringPython AutomationModbus CommunicationIoT DevicesData Logging

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