Uporaba interneta stvari za nadzor geografsko razpršenih objektov

ORBANIČ, MATEJ (avtor), Logar, Vito (mentor)

V diplomski nalogi je opisana problematika oddaljenega nadzora nad infrastrukturnimi objekti in napravami. Predstavljene so težave in konkretne tehnične rešitve, katere uporabimo, da dobimo vrhunski nadzorni sistem zgrajen po modernih smernicah, ki jih opisuje koncept Interneta stvari v industriji. Koncept predpostavlja, da je vsaka naprava priključena na internet in sposobna komunikacije z drugimi napravami ali aplikacijami. To je precej v nasprotju s trenutnimi rešitvami, ki strogo ločujejo krmilniška od poslovnih, kaj šele javnih omrežij. Za vzpostavitev varnega in zanesljivega sistema je potrebno uporabiti najnovejše varnostne in komunikacijske standarde, ki omogočajo enkripcijo podatkov in avtentikacijo uporabnikov. Problem geografsko razpršenih infrastrukturnih sistemov je tudi potencialna nezanesljivost komunikacijskih omrežij, zato je potrebno lokalno varno vodenje sistemov tudi brez povezave s centrom vodenja. Ker so procesna stanja in meritve pomembne za kasnejše analize, se morajo kritični podatki, v primeru izpada povezave s centrom vodenja, začasno lokalno shraniti in po ponovni vzpostavitvi povezave preneseti v procesni arhiv. V praktičnem delu naloge je prikazana izvedba dveh kompleksnih nadzornih sistemov geografsko razpršene infrastrukture, zgrajenih z uporabo izbora optimalnih orodij in odprtih komunikacijskih standardov različnih proizvajalcev, kar omogoča modularno rešitev. S takim pristopom se gradi sistem, ki je dolgoročen in uspešno sledi zgoraj omenjenim smernicam interneta stvari v industriji.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: internet stvari, industrija 4.0, povezana tovarna, nadzorni sistemi, OPC, Modbus, REST, zajem podatkov, shranjevanje procesnih podatkov, procesni arhiv, SNMP
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo
• Organizacija: FE - Fakulteta za elektrotehniko
• Leto izida: 2016
• PID: 20.500.12556/RUL-84701
• Datum objave v RUL: 31.08.2016

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Use of internet of things for supervision of geographically scattered facilities

Izvleček

The thesis deals with the issues of remote control over infrastructure facilities and devices. It introduces the challenges and potential problems we are faced with as well as the technical solutions applied in order to obtain state-of-the-art control system, built in accordance with modern guidelines described by the Industrial Internet of Things. Industrial Internet of Things proposes that each device is assigned an IP address and connected to Ethernet network in order to communicate with other devices or applications. This kind of connectivity is different than current solutions where process networks are physically separated from business and especially public networks. Designing a secure and reliable control system requires the latest security and communication standards, which allow encrypted communication and client authentication. One of the main problems with geographically scattered facilities is the potential unreliability of communication networks, which is why the systems must be able to work in a local-only mode, without connection to control center. Critical data collected while systems are offline must be stored locally and sent to control center after communication is re-established. The empirical part of the thesis presents two successful control systems built on open communication standards and tools that ensure a modular solution, where costumer is not chained to one software or hardware supplier. A control system built with this kind of approach can be future-proof and easy to maintain.

• Ključne besede: internet of things, industry 4.0, connected factory, control systems, OPC, Modbus, REST, data logging, operational historian, proccess historian, SNMP