fischertechnik education 554868 Fabbrica di apprendimento 4.0 24 V. Modello per formazione e simulazione

L'ambiente di apprendimento fischertechnik serve per l'apprendimento e la comprensione delle applicazioni Industry 4.0 nella scuola professionale e nella formazione, nonché per l'utilizzo nella ricerca, nell'insegnamento e nello sviluppo in università, aziende e reparti IT. La simulazione rappresenta il processo di ordinazione, il processo di produzione e il processo di consegna in fasi di processo digitalizzate e collegate in rete.

Immagine Fabric
La fabbrica di apprendimento è composta dai moduli di fabbrica stazione di stoccaggio e scarico, pinza aspirante a vuoto, magazzino scaffale alto, stazione di lavorazione multipla con forno, una linea di smistamento con riconoscimento dei colori, un sensore ambientale e una telecamera orientabile. Dopo la consegna di merce grezza, l'immagazzinamento avviene nel magazzino ad alto scaffale e dopo l'ordine nel dashboard, i pezzi passano attraverso i rispettivi moduli di fabbrica e lo stato attuale è immediatamente visibile nel dashboard.

Il sensore ambientale integrato segnala i valori di temperatura, umidità dell'aria, pressione dell'aria e qualità dell'aria. La telecamera, grazie all'area di rotazione verticale e orizzontale, vede l'intero impianto ed è quindi utilizzabile per un monitoraggio remoto basato sul web.

I singoli pezzi vengono tratratti da NFC (Near Field Communication): Ogni pezzo riceve un numero di identificazione univoco (ID). Ciò consente il tracciamento e la visibilità dello stato attuale dei pezzi nel processo di lavorazione.

Controllo
La fabbrica di apprendimento 4.0 24V è controllata da un PLC (indipendente dal marchio, non in dotazione) e ha un programma di esempio già scritto (come testo strutturato, ST) in dotazione. Il programma è stato creato su base Siemens S7-1500 (per ulteriori informazioni, vedere "Download”" in questa pagina).

Le schede adattatore da 24 V di nuova concezione come interfaccia al PLC sono premontate nella fabbrica di apprendimento e sono collegate al PLC tramite morsetti. Tra le altre cose, con questa nuova generazione di schede adattatore
– i motori encoder sono controllati in velocità tramite PWM
– sono disponibili stadi di uscita push/pull per fototransistor e pulsanti

Inoltre è installato un controller TXT fischertechnik. Questo viene alimentato tramite la scheda adattatore e garantisce il collegamento al cloud fischertechnik. Inoltre, il controller TXT in MQTT comunica al gateway IOT (Raspberry Pi), che a sua volta traduce in OPC-UA al controller SPS. In questo modo è possibile, da un lato, utilizzare i componenti basati su 9V come il sensore ambientale, la telecamera USB, il sensore di luminosità e il lettore NFC tramite l'interfaccia MQTT e leggerla dal PLC. Ancora più interessante, tuttavia, potrebbe essere un'altra funzione del gateway IOT, vale a dire la possibilità di una connessione opzionale a un proprio cloud. In questo modo la fabbrica di apprendimento 4.0 offre la massima flessibilità per l'utente.

fischertechnik Cloud
Il router WLAN fornito e integrato nella fabbrica di apprendimento crea la connessione con fischertechnik Cloud. Si consiglia di utilizzare il browser web Chrome o Firefox. www.fischertechnik-cloud.com. I server del cloud si trovano in Germania e garantiscono che per la memorizzazione dei dati si applicano i severi requisiti europei. I dati personali vengono protetti in un account con accesso tramite password, che utilizza lo standard industriale "OAuth2" molto sicuro. Tutti i dati inviati al cloud vengono trasmessi crittografati con certificati (standard https).

2 dashboard, Raspberry Pi e Node-RED
Il dashboard fischertechnik nel cloud può essere richiamato e utilizzato tramite terminali mobili come tablet e smartphone, nonché sul laptop e PC. Inoltre, è disponibile un dashboard locale, creato con Node-RED, sul quale Raspberry Pi (gateway IOT) è implementato, e tramite Node-RED è possibile creare anche dashboard propri.

I dashboard inclusi nella fabbrica di apprendimento 4.0 consentono di visualizzare le piattaforme da tre diverse prospettive:
- vista del cliente
- vista del fornitore
- vista della produzione

Nell'area clienti è mostrata una superficie del negozio web con carrello, su cui è possibile ordinare un pezzo e seguire lo stato attuale dell'ordine nel carrello. Questa cronologia viene visualizzata in superficie per il cliente, in modo che sia informato sullo stato del suo ordine.

Dal punto di vista del fornitore, il processo di ordinazione del prodotto grezzo viene visualizzato e visualizzato.

Dal punto di vista della produzione è possibile interrogare lo stato della fabbrica, il processo di produzione, l'inventario, il lettore NFC/RFID e i valori del sensore.

Inoltre, è possibile controllare anche la telecamera che controlla la linea di produzione. Tutte queste funzioni vengono controllate all'interno di una finestra e commutate tramite il menu.

Nello stato di fabbrica, lo stato del rispettivo modulo viene visualizzato tramite una rappresentazione a semaforo. Se si verifica un guasto nella produzione, dopo la correzione della causa, questo viene confermato tramite un pulsante e la produzione continua. Nella vista del processo di produzione, le singole fasi di produzione sono rappresentate visivamente in modo semplificato da punti nodali collegati. Il nodo attivo (=modulo di produzione) diventa verde o rosso quando la rispettiva fase di processo è in corso di elaborazione live o si verifica un errore e attende la risoluzione.

La vista di produzione inventario visualizza l'inventario attuale dei pezzi, compreso l'inventario minimo e massimo. È stata depositata una procedura per i punti di ordine. Questa vista di produzione serve solo per la visualizzazione. La vista di produzione del lettore NFC/RFID mostra i dati del pezzo e può essere utilizzata per leggere o cancellare i pezzi manualmente. I dati non elaborati dei tag NFC possono essere letti con un'app NFC standard da dispositivi mobili con lettore NFC. Ogni pezzo ha un proprio ID inconfondibile e forma i seguenti dati: Stato, colore e data e ora della consegna fino alla spedizione. La telecamera viene controllata anche tramite la vista di produzione e anche i valori letti del sensore ambientale sono visibili qui.

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