Edukačná prípadová štúdia vytvorená v rámci diplomovej práce Ing. Mihaela Miksada. Edukačná prípadová štúdia pochádza z učebnice Digitálne a inteligentné technológie pre Industry 4.0.
Táto prípadová štúdia sa zaoberá prepojením open-source PLC série Revolution Pi s aplikáciou rozšírenej reality bežiacej na tablete s operačným systémom Android. Takáto prípadová štúdia, ktorá prezentuje dynamicky sa rozvíjajúci segment počítačom generovanej reality, môže byť inšpiráciou pre moderné riešenia v priemysle. Implementácia rozšírenej alebo zmiešanej reality v digitálnych továrňach môže priniesť efektívnejšie monitorovanie a riadenie výroby, údržbu alebo moderné používateľské rozhrania zamerané na väčší komfort človeka, čo je jeden z pilierov konceptu Industry 5.0. Architektúra systému pre prepojenie PLC a rozšírenej reality sa skladá z niekoľkých komponentov, ktoré umožňujú prenos a spracovanie dát. Hlavným komponentom tohto systému je fyzický model dopravníkového pásu s dierovacím strojom od spoločnosti Fischertechnik, ktorý prijíma a posiela hodnoty z PLC cez vstupné a výstupné piny. Tieto hodnoty sú následne prenesené na OPC UA server (riešený cez Codesys runtime), kde sú uložené a ďalej spracované. Pre spracovanie týchto dát je využívaný middleware Node-RED, ktorý slúži ako OPC UA klient a dokáže čítať a zapisovať údaje na OPC UA server. Node-RED dáta získané z OPC UA servera dokáže zasielať pomocou protokolu MQTT na broker HiveMQ. Pre demonštráciu možností využitia databázy je tiež jedna z premenných ukladaná do lokálnej databázy. Android aplikácia (vyvinutá v 3D engine Unity) sa využíva pre zobrazenie dát v rozšírenej realite. Tieto dáta získava z MQTT brokera a vizualizuje ich užívateľovi. Takto je umožnené užívateľovi monitorovať stav modelu výrobného systému a tiež mať prehľad o aktuálnych hodnotách, ktoré sú v systéme sledované. Užívateľ má tiež možnosť zvoliť si manuálne ovládanie modelu výrobného systému. Hodnoty (zásahy) od užívateľa sa z Android aplikácie posielajú najprv na MQTT broker. Následne MQTT klient realizovaný v Node-RED hodnoty prijme a zašle ich na OPC UA server. PLC zachytí zmeny z OPC UA servera, hodnoty sa ďalej spracujú a PLC zapíše inštrukcie na model výrobného systému. Celková architektúra systému pre danú prípadovú štúdiu je navrhnutá tak, aby umožnila rýchle a spoľahlivé prepojenie dát z PLC s aplikáciou rozšírenej reality.
Učebný text k prípadovej štúdii je možné stiahnuť si tu alebo pozrieť nižšie. Videoukážku je možné nájsť tu.
Ďalšie materiály a programové kódy je možné stiahnuť si tu.
Výstup bol podporený projektom KEGA 010STU-4/2023 - Pilotné vzdelávacie moduly konceptu Inžinier 4.0.
EK_ucebnica_studia_5
No Comments