什么是EUROMAP?
EUROMAP在1964年建立,是歐洲塑料與橡膠機械協(xié)會(huì ),它的成員包括了全球范圍40%的產(chǎn)量,它有大約1000名從事在塑料與橡膠設備的生產(chǎn)相關(guān)企業(yè)會(huì )員。
EUROMAP組織也同樣為塑料工業(yè)提供設備互聯(lián)互通的標準信息模型與接口,在EUROMAP包含了大量針對塑料工業(yè)的連接標準:
EUROMAP 67:注塑機與機械手連接
EUROMAP 77:注塑機與集中式計算/MES間的連接;
EUROMAP 83:基本的EUROMAP OPC UA CS-通用類(lèi)型的定義
EUROMAP 82.1:注塑機和溫度控制設備連接
EUROMAP 79:注塑機與機器人
EUROMAP 84:擠出機和MES的連接
EUROMAP 82.1X:注塑機與其它外圍設備
EUROMAP 85:吹瓶機與MES連接
EUROMAP 90:能源
以上均可在euromap.org網(wǎng)站獲得,包括其它早期的版本文檔。
圖1-ERUOMAP官方網(wǎng)站可以獲得相關(guān)規范文檔
EUROMAP實(shí)現從機器到工廠(chǎng)的信息交互規范
EUROMAP的標準由Euromap組織提供,圖2中顯示了在各個(gè)階段注塑機與輔機如機械手的連接過(guò)程,早期,定義的EUROMAP 67基于信號的物理連接,而EUROMAP 77則定義了通過(guò)OPC UA標準的注塑機與機械、上位MES之間的數據交互,包括基于管理殼的數據交互。
圖2最頂層即是指由注塑機、機器人、輔機與其它設備共同構成的智能工廠(chǎng)的架構,而這個(gè)與RAMI4.0架構中的管理殼(Administration Shell)相關(guān),包括了業(yè)務(wù)層面的信息交互,當然,包括注塑機與輔機、注塑機與MES、工廠(chǎng)的協(xié)同,都可以通過(guò)OPC UA來(lái)實(shí)現統一規范與標準,因為在RAMI4.0架構中的管理殼通信也同樣采納OPC UA作為其標準。
圖2-EUROMAP的設計結構
其中,對于EUROMAP 83則是基本的通用類(lèi)型的定義,它是屬于OPC UA伴隨規范的形式出現,它是較新的標準發(fā)布,這預示著(zhù)EUROMAP在未來(lái)的整個(gè)信息模型中均采用OPC UA作為統一的規范。
我們僅對幾個(gè)重要的規范簡(jiǎn)要描述
EUROMAP 77-注塑機與MES之間的數據交互
Euromap 77是最早采用采用OPC UA標準的信息模型,圖3是以OPC UA的信息模型架構對IMM-MES的接口類(lèi)型進(jìn)行定義的,包括了諸多的信息對象:
· 機器信息
· 機器配置
· 機器-MES配置
· 機器人狀態(tài)
· 功率單元
· 注射單元,在注射單元下又包含了螺桿、溫區等相關(guān)參數
· 模具
· 工作單
· 生產(chǎn)數據集管理
圖3-Euromap 77的信息模型
在EUROMAP 77中的各個(gè)對象類(lèi)型中,圖3僅為數據對象的類(lèi)型結構,在具體的每個(gè)對象中的數據又包括了數據子集,定義了瀏覽名,如表1對注射單元循環(huán)參數的定義。
表1-EUROMAP 77注射單元循環(huán)參數類(lèi)型定義
表1中我們可以看到,注射單元相關(guān)的參數包括注射容量、液壓壓力、注射速度、注射容量、液壓壓力最大值、最小值、平均值、背壓、注射時(shí)間、注射起始位置等大量相關(guān)的參數。
當然這些參數中,在最后一列被標注為M的為強制提供的參數,而O則是可選的,這個(gè)由用戶(hù)自行定義是否需要,機器制造商可以將其屬性配置為可讀即可。
EUROMAP 79-注塑機與機器人的交互
在EUROMAP 79中定義了注塑機與機器人如何進(jìn)行交互,圖4即是一個(gè)比較直觀(guān)的表達來(lái)體現注塑機與機器人之間為了協(xié)同工作所需的信息。
圖4-EUROMAP 79定義了注塑機和機器人的對話(huà)規范與標準
在這個(gè)結構中,機器人廠(chǎng)商和注塑機廠(chǎng)商若均遵循ERUOMAP 79的規范,那么,機器人可以與注塑機實(shí)現最佳的協(xié)同工作,而這個(gè)配置將會(huì )變得非常簡(jiǎn)單。
OPC UA為邊緣計算提供便利
邊緣計算的興起主要是為了解決工廠(chǎng)中處于云與機器之間的時(shí)間粒度較高,但又沒(méi)有像機器同步控制的微秒級任務(wù)需求的“計算”,它與控制不同,控制解決周期性的信號調節任務(wù),而計算則解決相關(guān)的任務(wù)調度、優(yōu)化、策略性問(wèn)題。
諸如OEE、能源計量、本地的設備狀態(tài)監測、包括基于狀態(tài)的維護,以及在本地應用的品質(zhì)如SPC統計過(guò)程分析,都可以將機器的不同數據匯集到產(chǎn)線(xiàn)一級的邊緣計算單元來(lái)進(jìn)行處理。
OPC UA成為了實(shí)現這些數據協(xié)同的關(guān)鍵,對于塑料工業(yè)而言,OPC UA將使得原有EUROMAP的規范統一架構,并與非塑料的如其他包裝、制藥類(lèi)設備整體集成為智能工廠(chǎng)的數據統一架構。
圖5-貝加萊基于EUROMAP構架塑料工業(yè)的邊緣計算架構
在塑料工業(yè),我們可以通過(guò)邊緣計算架構來(lái)為End User提供數據呈現、匯集、分析的接口,包括以下功能設計:
(1)設計基于Web的數據呈現,可以任意的iPAD、iPhone、Andirod手機的訪(fǎng)問(wèn);
(2)提供能源監測管理
(3)質(zhì)量數據的歸總,SPC數據匯集;
(4)實(shí)時(shí)產(chǎn)線(xiàn)設備的OEE
(5)訂單排產(chǎn)計劃
(6)…..
通過(guò)EUROMAP,塑料工業(yè)可以實(shí)現工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數據集成,便于后續與云端的應用連接,實(shí)現長(cháng)周期數據的優(yōu)化、智能分析等。
關(guān)于貝加萊
貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè),2017年7月,貝加萊成為ABB集團全球機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者,貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力,為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神,為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。