Решение использует современные информационные технологии, средства доступа и обработки данных. Построено по модульному принципу и может быть расширено на неограниченное количество типов оборудования с ЧПУ или со специализированными контроллерами (при наличии технической возможности). Система не имеет ограничений по количеству подключаемого оборудования и по количеству пользователей.
Архитектура системы имеет несколько уровней:
Общая архитектура системы
В силу большого объема собираемых данных, частоты опроса оборудования и необходимости минимизации передаваемых и хранимых данных в решении используется так называемая технология туманного вычисления. Часть приложения по сбору данных размещается непосредственно на уровне технологической IP-сети: на промышленном коммутаторе Cisco IE-4000 или маршрутизаторе Cisco IR8x9 с поддержкой технологии IOx (см. рис. 2). Это оборудования имеет встроенную систему виртуализации (Fog Host Platform) и позволяет запускать на устройстве дополнительные приложения.
Рис.2. Технология Cisco IOx.
Решение состоит из следующих ключевых компонентов:
Приложение интеграции с ЧПУ или контроллером (адаптер).> Отвечает за непосредственное взаимодействие с ЧПУ и его переменными по доступным протоколам как на физическом уровне (Ethernet, интерфейсы RS-232/422/485, блок цифровых входов/выходов (I/O)), так и на логическом (протокольном) уровне, например, MTconnect, MODBUS или собственный протокол производителя. Кроме непосредственного доступа к данным оборудования, приложение обеспечивает их передачу на центральный сервер (или облачный сервис) для хранения и обработки.
Центальный сервер системы (Сервер сбора, хранения и обработки данных). Это программное обеспечение отвечает за централизованный сбор данных от оборудования (от адаптеров), его хранение, обработку и передачу во внешние системы. В зависимости от типа подключаемого оборудования, программная часть интеграции оборудования может быть совмещена непосредственно с частью сервера сбора данных, размещаемому на коммутаторе или маршрутизаторе. Часть программного кода центрального сервера системы выносится на коммутатор Cisco IE-4000 и/или маршрутизатор Cisco IR8x9 для минимизации передаваемых и обрабатываемых данных.
Сервер доступа к данным (веб-интерфейс пользователей системы). Это программное обеспечение отвечает за графический доступ к данным системы; визуализацию состояния контролируемого оборудования (центральная консоль мониторинга); формирование детального отчета по каждой единице оборудования; формирование и визуализацию в графическом или табличном виде всех контролируемых параметров системы на заданной шкале времени; формирование отчетов.
Центральный сервер системы и сервер доступа к данным могут быть развернуты в виртуализированной среде как внутри технологической сети предприятия, так и за ее информационным периметром в виде облачного сервиса. Данный подход позволяет внедрить сервис с минимальными капитальными затратами на оборудование и ПО. Компания Неткьюб предоставляет данный облачный сервис из собственного ЦОД, расположенного в России.
Данные от конечного оборудования запрашиваются с заданной периодичностью по встроенному протоколу. Система не берет на себя управление и контроль работы робота и/или станка, не меняет состояние встроенных переменных. Таким образом, система может использоваться параллельно с другими информационными системами, в том числе управления производственным циклом без влияния на нее.
Рис.3 Поток данных в системе мониторинга
Данные передаются в универсальном формате по существующей технологической IP-сети предприятия, в случае использования облачного сервиса еще и по каналам связи интернет.
В настоящий момент в систему интегрированы роботы и станки с ЧПУ производителей Fanuc (Япония), ВНИТЕП (Россия), DMG (Германия). Реализован стандартный протокол MTconnect. Интеграция дополнительного оборудования проводится по требованию заказчика.
Для интеграции с внешними системами используется REST API. Интерфейс REST реализован на центральном сервере приложений Формат API может быть доработан по требованию заказчика.