Original title:
Komunikační rozhraní pro testbed I4.0
Translated title:
Communication Interface for Industry 4.0 testbed
Authors:
Magáth, Marek ; Fiedler, Petr (referee) ; Kaczmarczyk, Václav (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2020
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[slo][eng]
Táto diplomová práca sa zaoberá vytvorením všeobecného komunikačného rozhrania medzi inteligentným výrobkom a procesnými bunkami v rámci test bedu Barman. Cieľom je vytvoriť distribuovanú výrobu podľa koceptu Industry 4.0, kde si každý výrobok riadi svoju výrobu sám. V prvej časti sa práca venuje analýze test bedu, kde sú rozobrané požiadavky a spôsob výroby. Ďalej výberom komunikačného protokolu, ktorý by spĺňal požiadavky Industry 4.0 a distribuovaného riadenia. Výsledkom rešerše bol komunikačný protokol OPC UA. Pomocou tohto protokolu, budú spolu komunikovať výrobok a procesná bunka. K zvolenému protokolu som vybral vhodnú implementáciu, ktorá sa použije pre tvorbu komunikačných modulov výrobku a procesnej bunky. Dáta o výrobe budú uložené v RFID čipe, ktorý sa nachádza vo výrobku. Časť práce sa venuje práve tvorbe tejto štruktúry dát, ktorá obsahuje receptúru, ale aj stavové dáta o výrobe. Tvorba RFID čítačky je práca iného študenta, s ktorým som riešil spôsob výmeny dát medzi oblužnou aplikáciou čítačky a komunikačným modulom výrobku. Pri tvorbe komunikačného modulu procesnej bunky som riešil návrh informačného modelu, ktorý popisuje celú procesnú bunku a dynamické vytváranie uzlov v adresovom priestore. Uviedol som niekoľko príkladov, ako som pracoval s vybranou implementáciou OPC UA a ako som ju použil v oboch aplikáciách. V rámci riešenia som implementoval decentralizované vyhľadávanie procesných buniek v sieti. Túto vlastnosť bolo jednoduché implementovať s OPC UA, konkrétne so servisom LDS-ME. Pri komunikačnom module výrobku som riešil ovládanie výroby a spôsob komunikácie s procesnou bunkou. A v poslednej časti sa venujem manuálu na správne zostavenie projektov, konkrétne na operačnom systéme Linux a opisujem spôsob testovania celého riešenia spolu s výsledkami.
This diploma thesis deals with the creation of a general communication interface between the smart product and process cells within test bed Barman. The aim is to create distributed production according to the Industry 4.0 concept, where each product manages it’s production itself. The first part deals with the analysis of test bed, where are discussed requirements and method of production. Then with the selection of a communication protocol that would meet Industry 4.0 and distributed control requirements. The result of the research was OPC UA communication protocol. Using this protocol, the product and the process cell will communicate with each other. I chose the appropriate implementation for the selected protocol to be used for creating communication modules of the product and the process cell. Production data will be stored in an RFID chip located in the product. Part of the work is devoted to creation this data structure, which contains the recipe as well as production state data. Creation of RFID reader is the work of another student, with whom I solved the method of data exchange between application of the reader and the communication module of the product. When creating a communication module of the process cell, I solved the design of an information model that describes the entire process cell, and the dynamic creation of nodes in the address space. I have mentioned a few examples of how I worked with a selected implementation of OPC UA and how I used it in both applications. I implemented decentralized search of another process cells in the local network. This feature was easy to implement with OPC UA, specifically with the LDS-ME service. I solved the control of production for the communication module of the product and method of communication with the process cell. And in the last part I deal with manual, which describes how to compile projects correctly, specifically on the Linux operating system, and I have described a way to test the whole solution together with the results.
Keywords:
AAS; C++; CMake; Distributed manufacturing; Industry 4.0; MQTT; OPC UA; Open62541; test bed
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/189327
guest ::
