IoT prakticky – prototypy a digitálne dvojčatá na vystavované na Hannover Messe

Prvé diely nášho dlhodobého seriálu sú úmyselne koncipované tak, aby si aj čitateľ, ktorý dosiaľ nemá veľké, prípadne nemá žiadne skúsenosti z programovaním, elektronikou a robotikou sám pre seba povedal, že zvládnuť IoT na praktickej úrovni najskôr jednoduchých a následne čoraz zložitejších „hobby“ konštrukcií je také jednoduché, že by to dokázal zvládnuť. A nielen jednoduché, ale aj investične nenáročné. Cena máloktorej vývojovej, či rozširujúcej dosky presiahne 25 eur. Vývojárske nástroje pre tento segment sú na nekomerčné využitie zdarma. Takže nikto nemôže povedať, že pre neho je to zložité, alebo drahé. Niekto sa môže opýtať, načo mu to bude v jeho budúcom povolaní dobré. Pracovný trh si bude žiadať čoraz viac ľudí, ktorí budú nielen programovať a spravovať systémy, ale budú ovládať aspoň základné hardvérové zručnosti. Vzhľadom k už spomínanej dostupnosti lacných prototypových dosiek a vývojárskych nástrojov nikto nebude môcť namietať, že nedostal príležitosť

Na to aby sme poskytli názornú odpoveď na otázku ohľadne užitočnosti praktických skúseností z oblasti IoT trochu predbehneme tému a predstavíme zatiaľ len prehľadovo mikrokontrolérové zariadenia (ako inak pripojené) pre oblasť priemyselnej automatizácie. Zariadenia tohoto typu vyznačujúce sa vysokou robustnosťou a spoľahlivosťou sa používajú aj ako riediace subsystémy inteligentných domov. V prvom videu vám technologický konzultant a IoT nadšenec Štepán Bechynský predstaví PLC kity pre priemyselnú aj domácu automatizáciu. V druhej polovici videa je predstavený cenovo dostupný PLC kit Siemens za približne 185 eur pre výuku, hobby a domácu automatizáciu.

V druhom videu vám na ilustráciu ukážeme niektoré ukážky riešenia modelov liniek, vozidiel, či strojných zariadení, takzvané digitálne dvojčatá. Okrem priemyselných riadiacich jednotiek, ktoré sa typicky inštalujú na DIN lištu na mnohých záberoch spoznáte aj prototypové dosky používané v tomto seriáli, predovšetkým Raspberry Pi ESP a Arduino. 

Na takzvanú svojpomocnú domácu automatizáciu sa často využívajú riadiace systémy založené na populárnych vývojových doskách, napríklad Raspberry Pi, ktoré majú veľkú podporu vývojárskych aj hobby komunít. A práve v pojme „hobby“ je problém. V dokumentácii k týmto doskám je ako jedna z prvých informácii uvedené upozornenie, že sa nehodia na nasadenie v scenároch, kde záleží na spoľahlivosti. Domácu automatizáciu v rámci koncepcie smart home v žiadnom prípade nie je možné považovať za scenár, kde by na spoľahlivosti nezáležalo, práve naopak. Ovládanie systémov ako je kúrenie, zabezpečenie, osvetlenie, ovládanie žalúzií, či strešných okien si vyžaduje maximálne spoľahlivý riadiaci systém. 

V minigalérii ukážeme zaujímavé exponáty, väčšinou modely reálnych procesov, liniek, či strojov - takzvané digitálne dvojčatá reálnych zariadení. V nis sú využívané tak moduly na priemyselnú automatizáciu, ako aj "hobby" dosky Raspberry Pi, ESP, či Arduino. 

Vľavo: Riadiaci systém reálnej linky. Vpravo: Digitálne dvojča s riadiacim systémom. Môže to byť rovnako dobre model chemicko-technologického procesu, alebo zariadenie pre barmanov

 Model rýpadla riadený doskou Raspberry Pi a digitálne dvojča výrobnej linky s riadiacimi jednotkamo Wago (predstavenými v prvom videu)

 Doska ESP-32 v modeli vláčiku demonštrujúcom využitie IoT a analýzy údajov na odhaľovanie problémov s ložiskami podvozkov vagónov. Údaje snímajú snímače v koľajniciach. 

Moduly riadiacich jednotiek na priemyselnú automatizáciu

Digitálne dvojčatá zo stavebnice Fishertechnik. Vľavo je zo stavebnice celý model linky, vpravo len časť, zvyšok je konštrukcia "na mieru" 

Model katamaranu s unikátnym pohonom.

Vľavo príklad riadiaceho systému s riadiacimi jednotkami na priemyselnú automatizáciu rôznych výrovcov. Vpravo: Príklad prototypovej dosky pre Windows 10 IoT Core

Najzaujímavejší model linky na výrobu a triedenie lôpt. Jej fungovanie si pozrite v závere druhého videa

 

Zobrazit Galériu