Zbieranie danych o układach automatyki z wykorzystaniem chmury obliczeniowej

Autor:        inż. Adam Jopa, inż. Karol Robak

Promotor:    dr inż. Dominik Łuczak

Praca dyplomowa inżynierska. Studia stacjonarne.

Celem pracy było stworzenie w pełni funkcjonalnych układów automatyki opartych na rozwiązaniach oferowanych przez B&R Automatyka Przemysłowa Sp. z o.o. (Rys 1.), a także przez Arduino oraz Raspberry Pi (Rys. 2). Miały one spełniać podstawowe wymagania stawiane przed współczesnymi systemami sterowania. W projekcie wykorzystano języki programowania: LAD, ST oraz C/C++.

Układ automatyki stworzony z elementów użyczonych przez firmę B&R miał sterować procesem ogrzewania, zbierać dane z układu do pliku csv, generować raporty, alarmować o stanach niepożądanych, a także zmieniać nastawy regulatora wykorzystując wcześniej zapisane nastawy. Wszystko to miało być ukazane na panelu operatorskim, który w intuicyjny sposób pozwalałby na szybkie i łatwe nadzorowanie procesu.

Drugie stanowisko z systemem mikroprocesorowym umożliwia osiąganie zadanej temperatury obiektu, którym jest rezystor mocy, przy użyciu dyskretnego regulatora PID. Informacje o układzie są przesyłane do komputera jednopłytkowego Raspberry Pi 3B, gdzie odbywa się ich archiwizacja w lokalnej bazie danych, a następnie transmisja do Internetu.

Podążając za trendami światowego rynku automatyki - Industry 4.0 przesyłano dane do chmury obliczeniowej w celu umożliwienia ich późniejszej analizy (Rys.3). W projekcie wykorzystano usługi dostępne na platformie Microsoft Azure (Rys.4), które pozwalają na zbieranie danych z urządzeń w ramach Internetu Przedmiotów (IoT Hub), analizę i przekierowywanie strumieni informacji (Stream Analytics), magazynowanie obiektów BLOB (Storage) oraz tworzenie raportów na podstawie danych z obu stanowisk (Power BI).

Utworzono również stronę WWW, która pobiera raporty z usługi Power BI i umożliwia prezentację zebranych danych (Rys.5).