MIČULKA, T. Digitalizace diagnostických dat z frekvenčních měničů s využitím technologie B&R Aprol Edge Controller [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Lang, Stanislav

Předložená diplomová práce je zaměřena na problematiku sběru diagnostických dat z frekvenčních měničů připojených do decentralizovaného systému řízení (s využitím nástroje B&R Aprol Edge Controller), a dále na možnosti vhodné vizualizace a historizace získaných dat. V teoretické části práce pan Tomáš Mičulka postupně prochází tematické okruhy, které se k jeho práci váží, a to od architektury systému řízení, přes DCS a internet věcí, průmyslové komunikační protokoly a databázové systémy, po frekvenční měniče. Nechybí ani popis nástroje Aprol. Student se v celé rešeršní části řádně odkazuje na použité zdroje. Následuje popis samotné realizace. Student vybral vhodný průmyslový počítač, na němž zprovoznil systém Aprol a provedl potřebné konfigurace zařízení. Dále realizoval funkční blok pro komunikaci s frekvenčním měničem, kdy se musel vypořádat i s omezeným objemem cyklicky přenášených dat. Následně realizoval archivaci dat v rámci dvou databázových systémů a rovněž připravil diagnostické obrazovky pro možnost sledování aktuálních hodnot i časových průběhů sledovaných veličin. Student byl zcela samostatný, jeho znalosti v oblasti využití Edge zařízení jsou skutečně na profesionální úrovni. Objem znalostí a aktivit, které student musel v rámci realizace úkolu zvládnout, je značný. Cíle práce byly naplněny, kvalita zpracování projektu je vynikající.

Posudek oponenta

Poliščuk, Radek

Předložená diplomová práce se zabývá rešerší a referenční implementací nástrojů B&R Aprol Edge Controller pro správu a vizualizaci dat ze sledovaných frekvenčních měničů. Text práce sestává z 11 hlavních kapitol, přičemž kapitoly 2-8 jsou zaměřeny na rešerši určených hardwarových a softwarových automatizačních technologií souvisejících s principy Edge Computingu a teprve poslední 2 kapitoly popisují vlastní řešení a realizaci projektu ve formě referenční implementace. Edge Computing je významným trendem, kdy jsou data sbíraná pomocí lokálních automatizačních řešení běžících v reálném čase shromažďována a předzpracována nezávislým systémem, který funguje jako most mezi řídící (PLC) úrovní a vyššími (SCADA, MES) vrstvami, určenými pro sledování a plánování procesů. Touto separací je možné na lokální úrovni dosáhnout efektivního odlehčení datové a výpočetní zátěže u procesů vyžadujících zaručenou odezvu v reálném čase, od procesů vyžadujících vyšší datovou propustnost, prezentujících agregované výsledky směrem navenek, což přináší vyšší robustnost a prostor pro škálovatelnost systému. Diplomant je zaměstnancem brněnské pobočky společnosti B&R Automation, která pro řešení diplomového projektu poskytla prezentační hardware na bázi Automation PC B&R APC 3100 s modulárním automatizačním I/O ostrůvkem a jedním pohonem, představovaným průmyslovým měničem ABB ACS880 a 0,22kW asynchronním motorem. Toto řešení je specifické virtualizační technologií B&R Hypervizor, díky které na jediném 4-jádrovém automatizačním PC běží paralelně jak firemní RTOS na bázi VxWorx pro real-time řízení automatizačních ostrůvků, měničů a dalších periférií , tak "obecně použitelný operační systém", zde představovaný OS APROL na bázi OpenSuse Linux. Zásadní část prezentovaného projektu pak představuje vývoj ukázkové implementace Edge Computingu, ve které jsou prostřednictvím APROL (Active PROcess controL) aplikací shromažďována, archivována, zpracovávána do formy reportů a dále distribuována procesní data, sbíraná v real-time části z připojených komponent pomocí protokolů protokoly Modbus RTU a Powerlink V2. Ke zpracování historizačních dat jsou na systémové úrovni použity databázové služby Oracle Berkeley DB (procesy ChronoLog, ChronoPlex a ChronoTrend) a relační databáze MariaDB (pro odvozené reporty), mezi kterými jsou data synchronizována pomocí SQL příkazů volaných v 5-minutových intervalech skriptem v jazyce Python. Výstup monitorovaných stavových parametrů měničů je uživateli k dispozici ve formě lokálního zobrazení ve formě grafických bloků definovaných pomocí blokových schémat přímo na APC, nebo vzdáleně ve formě online reportů definovaných a generovaných JasperServerem, který je součástí integrovaného softwarového balíku TIBCO JasperSoft. Předložená dipomová práce tak představuje ucelený demonstrační projekt implementace Edge Computingu, využitelný jak při fakultním výkladu a na školeních které zadavatel poskytuje, tak jako zdrojové řešení pro projekty řešené touto formou přímo u zákazníků. Textová část je velmi rozsáhlá, originální a vzhledem k zadaným cílům reprezentativní, lepšímu porozumění by možná pomohlo stručnější logické členění a důslednější práce s dostupnými typografickými nástroji. Ke všem zmíněným krokům jsou v odevzdaném textu práce i v přílohách uvedeny a okomentovány ukázky, demonstrující záznam a vizualizaci diagnostických dat z připojených zařízení. I přes omezený rozsah ukázkového řešení (1 měnič + 1 ostrůvek komunikující na jediném "inhouse" protokolu Powerlink V2) považuji povinné cíle práce za splněné a práci doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 137094