Pagina 31 van: Aandrijftechniek – nummer 3 – 2018

APRIL 2018 AT AANDRIJFTECHNIEK www.AT-aandrijftechniek.nl 31 TECHNIEK Besturingen men, maar ze moeten ook grote hoeveel- heden sensoren kunnen uitlezen. Natio- nal Instruments heeft daar veel ervaring mee dankzij haar test- en meet- ...

Lees de hele pagina

APRIL 2018 AT AANDRIJFTECHNIEK www.AT-aandrijftechniek.nl 31

TECHNIEK Besturingen

men, maar ze moeten ook grote hoeveel-
heden sensoren kunnen uitlezen. Natio-
nal Instruments heeft daar veel ervaring
mee dankzij haar test- en meet- en data-
acquisitiesystemen. De PXI- en Compact-
RIO-systemen van het huis zijn heel ge-
schikt voor edge node toepassingen. De
FPGA in een CompactRIO kan heel snel
beslissingen nemen op hardware-niveau,
sneller dan PLC’s.
Edge nodes moeten bij voorkeur zo dicht
mogelijk bij de machines staan. Ze zijn dus
onderhevig aan stof, temperatuurwisselin-
gen, trillingen et cetera. Ook synchronisa-
tie is belangrijk, want vaak werken meer
systemen met elkaar samen. Robuuste
hardware is daarom een vereiste en een
van de redenen waarom computers of ser-
vers niet voldoen. Er is vorig jaar een up-
date op de ethernet-standaard gekomen
(TSN, Time Sensitive Network), die het mo-
gelijk maakt op 100 ns nauwkeurig meer-
dere systemen te synchroniseren. Dat komt
van pas bij het bewaken van windturbines
in een windpark of trillingsmodi in een
brug, maar ook in een fabriek waar proces-
sen synchroon of in een bepaalde verhou-
ding moeten worden uitgevoerd.
TSN maakt het mogelijk om zowel nor-
maal ethernetverkeer (documenten,
spreadsheets, CAD-bestanden) op het-
zelfde netwerk te laten verlopen als deter-
ministische processen en besturingen. De
switch reserveert een stuk bandbreedte
op het netwerk voor het deterministisch
verkeer. De configuratiesoftware in de
switch berekent de latency (intervaltijd)
om van node A naar node B te komen. Dat
betekent dat op een bepaald tijdstip al-
leen A een bericht kan uitsturen en dat
berichten vanuit alle andere nodes even
worden tegengehouden. Door de aanwe-
zigheid van een master clock kan een con-
tinue synchronisatie van de berichten uit
alle nodes plaatsvinden. Door de synchro-
nisatie weet de tweede switch dat hij een
pakketje van A kan verwachten en dat met
voorrang moet doorsturen naar B. Het
hele doorstuurmechanisme is hiermee
deterministisch én veiliger. Bijvoorbeeld
een DDOS-aanval heeft geen invloed op
het deterministisch gedrag. Hoe frequent
een switch van buitenaf ook wordt bena-
derd, maakt niet uit. Op het moment dat
A moet uitzenden, wordt alle overige ver-
keer tegengehouden. Het kantoornet-
werk wordt wel platgelegd, maar het fa-
brieksnet draait door, ook al vormt dat
één systeem.
Het mooie van TSN is dat men er een
ander protocol overheen kan leggen, bij-
voorbeeld OPC UA of ProfiNet. Cisco heeft
hiervoor bijvoorbeeld al een aantal swit-
ches uitgebracht. Een groot aantal par-

tijen heeft inmiddels een consortium op-
gezet dat deze ontwikkeling verder in
goede banen moet leiden.

Voordelen van IIoT
Het IIoT biedt drie voordelen:
• hogere beschikbaarheid dankzij voor-

spellend onderhoud;
• hogere productiviteit;
• beter productontwerp door terugkoppe-

ling van werkvloer naar productont-
werp.

Onder meer Jaguar LandRover is ver met de implementatie van Industrial Internet of Things (foto: Jaguar LandRover).

De hogere beschikbaarheid is momenteel
het meest in trek bij productiebedrijven
maar ook in het openbaar vervoer. Zo
heeft London Underground in de Victoria
Line op diverse plaatsen CompactRIO’s pa-
rallel aan het spoorwegnet geplaatst en
bewaakt daarmee de aanwezigheid van
metrostellen op de trajecten. Het perso-
neel kan hiermee meten hoe nauwkeurig
de stromen lopen en dankzij dit systeem
ingrijpen (onderhoud plegen, voorwer-
pen verwijderen) voordat het treinverkeer

CJT JTC JTC JTC JTC TCJ JTC JTC JTC JTC JTC JTC

Isolatielaag

Switch

ControlekamerHMI

Lokaal display

Ruimte voor
signaalapparatuur

Tablet

Netwerk voor
conditiebewaking

Database voor
nabije trajecten

Database voor verder
weg gelegen trajecten

Interface-server voor
conditiebewaking

Access point
CompactRIO

systeem