Wählen Sie einen SBC für Ihre Smart Factory?

Single Board Computer (SBCs) halten Einzug in die anspruchsvollsten Smart Factories – und können Ihnen möglicherweise eine Menge Geld sparen.

Ein Single Board Computer, auch „MiniPC“ genannt, ist genau das, wonach er klingt: die Kernelemente eines Desktop- oder Industrie gateway (Eingabe/Ausgabe, Mikroverarbeitung, Speicher), aber in einer einzigen, eigenständigen Platine. SBCs sind eine kostengünstige Self-Service-Ergänzung zu Industrie- gateway und ermöglichen es IT- und Steuerungstechnikteams, maßgeschneiderte Lösungen für sich selbst zu erstellen.

Diese Computer im Taschenformat haben jedoch ihre Grenzen und sind nicht für jede Werkstatt geeignet. Unsere Ingenieure haben einen Leitfaden zusammengestellt, der Ihnen dabei hilft, herauszufinden, ob ein SBC gut zu Ihrer Fabrikumgebung, Ihren instrumentierten Variablen und Ihren Konnektivitätsanforderungen passt.

Das Argument für SBCs: Agilität

SBCs verfügen möglicherweise nicht über die Rechenleistung eines Multi-Board-Computers, aber was ihnen an Kapazität fehlt, können sie durch Agilität wettmachen. Sie reichen von lustiger bis hin zu bezaubernder Größe und sind klein genug und wendig genug, um sich problemlos in Geräte und Fabrikprozesse integrieren zu lassen. Und sie kosten weniger – was zu echten Kosteneinsparungen führt und ihnen einen Vorsprung gegenüber ihren sperrigeren und teureren Multi-Board-Pendants verschafft.

Das Beste daran? SBCs sind Selbstbedienungsläden, die in der Bastlertradition des Heimwerkens verwurzelt sind. Ohne viel oder überhaupt auf externen Support angewiesen zu sein, können Ihre internen IT- und Engineering-Ressourcen wahrscheinlich die Einrichtung, Programmierung, Bereitstellung und den laufenden Support für Ihren SBC übernehmen – insbesondere, wenn dieser mit einer supereinfachen IoT Plattform wie Ubidots .

SBCs in der Fabrikhalle (und darüber hinaus)

Wir verheimlichen es nicht, wir sind SBC-Fans. Aber seien Sie gewarnt: Sie sind nicht für jede Fabrik und jede physische Variable in der Werkstatt geeignet. Wir sind hier, um Ihnen dabei zu helfen, herauszufinden, ob ein SBC das Richtige für Sie sein könnte – und wenn ja, wie Sie einen auswählen.

Ihre Entscheidung, ob Sie einen SBC verwenden und wenn ja, welchen, hängt davon ab, ob Sie es mit lokalen Ethernet-Netzwerken oder Netzwerken mit größerer Reichweite, in einer rauen oder ruhigen Umgebung, in einem sicheren Gehäuse oder an einem exponierteren Ort zu tun haben. und andere Faktoren. Um den komplexen Entscheidungsprozess zu verdeutlichen, haben wir einen Entscheidungsbaum erstellt, der einige wichtige Dinge verdeutlicht, die Sie bei der Entscheidung für die Installation von SBCs in Ihrer Fabrik berücksichtigen sollten.

Ist ein SBC das Richtige für Ihre Fabrik?

Sind die von Ihnen erfassten Maschinendaten über ein Industrieprotokoll wie Modbus, OPC oder ähnliches zugänglich? Wenn ja, großartig. Ohne kommt man nicht weit. Wenn nicht, fragen Sie Ihren Maschinenlieferanten nach der Dokumentation zur Integration von Drittanbietern (oder versuchen Sie, diese zu beschnüffeln!)

Wäre dieses Board Teil eines kritischen Fabrikprozesses? Erstellen Sie eine Smart Factory-Anwendung zur Überwachung der Temperatur und anderer Arbeitsbedingungen in der Fabrik? Oder messen Sie die OEE kontinuierlich, um ernsthafte Entscheidungen zu treffen? (z. B. die Eröffnung einer neuen Produktionslinie oder nicht?). Wenn der Prozess kritisch ist, empfehlen unsere Ingenieure, bei einem Industrie gateway , das robuster ist. Lesen Sie nicht weiter!

Würde dieses Board rauen Bedingungen ausgesetzt sein? Oder können Sie es im Kontrollraum belassen und dann die instrumentierten Daten aus der Werkstatt über ein lokales Netzwerk (z. B. Ethernet oder RS485) abrufen? Dadurch werden das Gehäuse und die erforderlichen Zertifizierungen bestimmt. Wenn Ihr Board elektromagnetischen Störungen oder Temperaturen über den empfohlenen Gerätegrenzwerten ausgesetzt wäre, müssen Sie sich für ein Industrie- gateway .

Erfüllen Ethernet und/oder WLAN Ihre Konnektivitätsanforderungen – oder benötigen Sie etwas Leistungsstärkeres? Die meisten SBCs unterstützen Ethernet und Wi-Fi, aber Sie könnten auch nach Industrie- gateway , die Cellular, LoRaWAN, SigFox und bald auch andere Standards wie NB- IoT und Verizons Cat M1 unterstützen. Hinweis: Die Entscheidung für diese späteren Optionen erleichtert Ihren IT-Mitarbeitern das Leben, da Sie nicht auf Ihr lokales Netzwerk angewiesen sind und stattdessen direkt über ein sicheres, unabhängiges Medium auf das Internet zugreifen.

Das Siemens SIMATIC IoT 2040 ist ein großartiges Beispiel dafür, wie ein starker Industrielieferant den Selbstbedienungs- und Programmierkomfort des DIY-Ansatzes mit der Robustheit der Industriewelt kombiniert. Dieser industrielle IoT PC ist Arduino-kompatibel und unterstützt Shields, um weitere Konnektivität wie Mobilfunk und LoRaWAN zu ermöglichen.

Welche I/O-Ports benötigen Sie? Wenn Sie physikalische Daten über einen direkt an der Platine angebrachten Sensor messen möchten, müssen Sie den erforderlichen Spannungsbereich kennen. Einige Geräte, wie zum Beispiel Beaglebone Black, verfügen über analoge Eingänge, andere, wie zum Beispiel Raspberry Pi, nicht. Stellen Sie sicher, dass Sie überprüfen, ob die Eingabeformate des SBC für Ihre Anwendung funktionieren.

Es gibt im Handel erhältliche Wandler, die Ihnen dabei helfen können, Ihre I/O-Anforderungen zu erfüllen, z. B. 4-20-mA-Spannungswandler oder RS485-zu-USB -Konverter.

Welche Rechenleistung benötigen Sie? Das Ausführen eines einfachen Python-Skripts zum Abfragen Ihrer SPS ist nicht dasselbe wie die Edge-Verarbeitung von Echtzeitdaten. Stellen Sie sicher, dass Sie einen SBC mit ausreichend RAM- und CPU-Kapazität zum Ausführen Ihrer Anwendung auswählen.

Raspberry Pi ist nicht die einzige Option für einen SBC. Anbieter wie FriendlyARM oder UDOO bieten eine breite Palette an SBCs an; von Single-Core-NanoPCs bis hin zu leistungsstarken Octa-Core-Designs.

Hat DIY einen Platz in der Fabrik?

Wir denken schon. SBCs sind ein starkes Argument für die Integration von Selbstbedienungstechnologien in der Fabrikhalle, sofern sie sorgfältig und im Hinblick auf die richtigen Probleme und Variablen implementiert werden. Bedenken Sie, dass die Integration von DIY in bewährte Industrietechnologien etwas wie IOT 2040 von Siemens so leistungsstark macht. Es ist eine perfekte Verbindung: die Einfachheit eines Arduino- oder Raspberry Pi-Ökosystems (dh zugängliche Programmiersprachen und Shields) kombiniert mit der Robustheit eines Industrie-PCs.

Die Stärke der DIY-Technologie liegt darin, sie auf die richtigen Anwendungsfälle anzuwenden.

Wenn Sie gerade erst anfangen und mehr darüber erfahren möchten, wie Sie Ihren SBC mit Ubidots , sehen Sie sich unsere Liste mit über 50 bereits integrierten Geräten an. Wenn dies Ihre erste IoT Anwendung ist, lesen Sie, wie Sie in weniger als einem Tag IoT , um einige hilfreiche Tipps zu erhalten.