OrangeBOX——面向边沿计算的实现.docx

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1、OrangeBOX面向边沿计算的实现OrangeBOX面向边沿计算的实现导语：OrangeBox由一个控制器和贝加莱mapp技术预配置软件组件mapp所构成。控制器可以通过其I/O通道或者现场总线连接从任何机器中采集操纵数据。从这些数据中，mapp会生成并显示OEE及其它KPI值，也可以通过OPCUA与更高层系统分享信息。1、工业4.0时代老工厂怎么办？显然，工业4.0所谓的技术都是合适于新建工厂工程！就比方讲新的控制器都是有标准以太网、OPCUA的软件接口的，但是，工业4.0总不能把原有的工厂都给抛弃了吧？那些投资千万、亿万的大量工厂原有设施和设备仍然在为企业不断的赚取利润。老工厂存在很多问

2、题，影响系统的互联：1早期的设备根本没有总线接口，即或者是总线技术已经开展了超过30年，但是，在过去的很多年里，总线也并非是标配于设备和产线的；2同家公司的系统也无法保证其总线的兼容性，包括总线的不同版本、针对不同应用场景的总线类型都会有差异。3总线之间也欠缺互联的统一接口，不仅要实现互联也要实现互通与语义互操纵，FDT/DTM、DDS、XML脚本都被应用于实现互操纵，即使今天统一到OPCUA下也并非是都有实现。因此，在工业4.0/智能制造的现实推进经过中，实现互联互通与语义互操纵尚是件很困难的事，更不用讲不同的行业所采用的不同信息模型，不同的行业需要不同的应用数据和使用不同的数据分析模型。因

3、此，假如今天有人去定义所谓的工业4.0工厂看来是有点操之过急。2、OrangeBOX为边沿计算而实现的解决方案为了实现工业物联网IIoT来解决数据收集、传输与应用，越来越多的工业企业客户承受边沿计算EdgeComputing这一理念，希望通过边沿计算在云与工厂之间建立一个效劳于工厂本身的应用与根底架构，当然，它借助于开放的互联网技术来降低其部署本钱，但进步响应才能与平安性。以图2来讲明OrangeBox的角色OrangeBox并非是一个详细的产品，而是一个解决方案，它针对老工厂实现采用以下几种方法：1现场没有总线，采用直接的I/O物理线路连接来实现，丰富的X20I/O模块支撑；2支持总线的，那

4、么通过现场的总线控制器来连接Modbus、CAN、Profibus等不同的模块；3有以太网支持OPCUA可以直接访问，OPCUA本身支持TCP/IP的连接。图1采用OrangeBOX实现边沿计算的架构OrangeBox由一个控制器和贝加莱mapp技术预配置软件组件mapp所构成。控制器可以通过其I/O通道或者现场总线连接从任何机器中采集操纵数据。从这些数据中，mapp会生成并显示OEE及其它KPI值，也可以通过OPCUA与更高层系统分享信息。3、OrangeBOX用来解决哪些问题？OrangeBox的目的是从车间获取与消费相关的消费数据，并利用不同的mapp功能块，例如：1OEE：对于工厂而言

5、，OEE是最为关注的数据，通过对消费的几个要素数据的收集，工厂可以完全关注到消费的运营效率指标以及怎样改善的途径。图2OEE的计算图2，OEE的计算包括了可用性、消费运营效率、质量，共同构成OEE的计算。2能源：监测能源消耗有利于对本钱进展评估和优化。3审计等功能对整个消费经过的数值进展评估，实现消费经过的透明化，并将评估好的数据可以通过标准接口/数据库，尤其是在制药工业、食品等需要审计追踪功能的行业。OrangeBox的特点：1易于使用的技术：任何技术人员都能轻易操纵OrangeBox，这是介入OrangeBox研发的专家意见。通过贝加莱的Mapp技术，我们把在智能手机的世界里随处可见的Ap

6、p原理投入到工业领域内。mapp采用了适用于工业4.0的模块化应用技术，在简化程序开发复杂度的同时大大降低了程序维护和参数更改的难度。2无需IT专家：通过OrangeBox让客户拥有一个仅需最少资源，无需现场专家就可即时评估及呈现机器的数值，可以使得消费经过透明化的系统，可以实现对事件的集中治理，并有准确的时间戳。所有与消费经过相关的事件，如方案内/外停机，以及消费与非消费时间都会以报告呈现，客户可以随时查看和下载整个消费经过中的数据。3支持现有总线：OrangeBox支持与已有系统的通讯，无需对现有系统进展接口晋级即可实现数据交换。OrangeBox具有很强的功能扩展性，例如在消费统计的根底

7、上可以扩展出机器使用效率，能源评估等其他功能，在辅助功能，如用户治理方面，可以扩展使用RFID射频识别技术代替原有的用户名密码登录形式。4数据独立性：OrangeBox适用于各种消费工位，既适用于所谓的棕色地带(老旧设备)也适用于绿色地带(今天才到的新设备)。OrangeBox可以通过现场总线或通过各种各样的互联方式例如I/Os、ISOonTCP、OPCUA获得消费经过中的数据。这里的前提是，采集到的消费数据要与机器的系统消费商、类型及服役年数无关。4、OrangeBOX所投入的技术1mapp技术：这是贝加莱预编程的自动化技术，可以实现快速的软件应用构建，通过采用SoftwareReuse和软

8、件组件技术所开发，节省2/3的研发时间。2mappVIEW：通过Web技术来提供机器的数据呈现，OPCUA作为分享数据，使得HMI画面与程序之间独立，无需在程序和画面之间频繁的改动。3消费统计：根据运营治理OperationManagement来实现对消费中所需的参数的显示，包括通过提供MES系统数据实现报表、趋势等功能。4整体设备效率OverallEquipmentEffectiveness(OEE)：OEE是在不同的行业有不同的计算方法，在OrangeBox中可以对其进展定义。5、OrangeBox长什么样子？OrangeBox从设计上来讲采用了现有硬件和软件，用于实现IIoT的应用而进展

9、了整体重组设计，本身并不需要开发新的硬件和软件，而是利用了贝加莱自身软件的模块化进展了重组，当然，这需要结合工厂需求的实际来进展应用架构的组织。图3OrangeBox实现工厂边沿计算的数据收集与处理功能适用于较大的产线的OrangeBox可以采用PanelPC2100加现场的X20总线模块和I/O构成，通过OPCUA可以被Cloud、MES/ERP来访问，包括通过无线的网关与工厂的数据中心的连接才能。OrangeBox的软件专为产线集成设计图4用户治理功能图4，用户治理主要解决不同用户所扮演的角色，并记录登录经过和分配权限进展不同的查看和操纵。图5消费统计功能图5为消费统计功能的主面板，包括时间线、班次统计、任务统计、采用仪表板的状态显示功能，以及工艺参数、报警等需要确认的任务。图6配方治理功能可以基于XML的任务下达至产线的控制器，而XML为通用的脚本可以为各种控制器所读取并执行，在图6所示界面中显示操纵。图7班次治理图7是班次治理，诸如三班两倒、四班三倒等设置，开机、方案停机等，这些参数都会用于进展OEE的班次统计。图8产线消费状态显示-数据记录器对于产线的数据可以采用图8进展统计显示，包括消费任务完成率、速度损失、废弃与重加工、空闲、方案停机、未知原因停机、方案外停机、良品、不良品等都可以纳入此界面进展显示。