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Erfolgsgeschichte

Die Embedded-System-on-Chip-Lösung von DFI gewährleistet niedrigere Kosten und mehr Flexibilität bei der Fernverwaltung von industriellen Luftkompressoren

Die Embedded-System-on-Chip-Lösung von DFI gewährleistet niedrigere Kosten und mehr Flexibilität bei der Fernverwaltung von industriellen Luftkompressoren

Verwaltungssystem für Luftkompressoren

Als Luftkompressoren werden Maschinen bezeichnet, die Luft komprimieren, um den Luftdruck zu erhöhen. Sie werden hauptsächlich in der Stahlindustrie, der Elektrizitätswirtschaft, der Metallurgie, dem Schiffbau, der Textilindustrie, der Elektronik, der Chemie, der Öl- und Gasindustrie, dem Bergbau, der Leichtindustrie, dem Maschinenbau, der Papier- und Druckindustrie, den Transportanlagen und der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Die Bereiche Medizin, Gießen und Spritzen, Schiffsterminal, Militärtechnik, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und die Infrastruktur, die verschiedene Werkzeuge, Transportgeräte, Hebevorrichtungen und Fangvorrichtungen mit Strom versorgen, sind nach und nach Teil des industriellen Internets der Dinge geworden. Mit seiner System-on-Chip-Lösung unterstützt DFI einen bekannten Hersteller von Luftkompressoren, der auf eine mehr als 100-jährige Geschichte zurückblicken kann, beim Einstieg in das neue Feld des Internet of Everything.

 

Region: Vereinigte Staaten

Industrie: Industrieller Luftkompressor

Anwendung: Verwaltungssystem für Luftkompressoren, IoT-Gateway

Lösung: EC900-FS6 (NXP i.MX6 System-on-Chip)

 

Ein Luftkompressor ist eine Maschine, die die Luft komprimiert und gleichzeitig den Luftdruck erhöht. Er hat ein breites Anwendungsspektrum. Zu den typischen Anwendungsbereichen gehören: Klimatechnik (engl. HVAC, Heating, Ventilation, and Air Conditioning), Kühlkreislauf, industrielle Energie, Siliziumchemie, Petrochemie, Erdgastransport, usw., können als allgegenwärtig bezeichnet werden. Mit der Entwicklung der Informationstechnologie und der Popularisierung des industriellen Internets der Dinge müssen auch die Hersteller von Luftkompressoren in scheinbar traditionellen Industrien ihre Aufgaben digitalisieren und aus der Ferne verwalten und gleichzeitig eine fortschrittlichere Datenanalyse einführen, um die Wartungskosten für anspruchsvolle Luftkompressoren zu senken.

Wenn der Luftkompressor in der Vergangenheit repariert werden musste, war es notwendig, jemanden zum Standort zu schicken, um das Problem zu bestätigen und dann die Materialien und Teile zur Reparatur zurückzubringen. Wenn Materialien und Komponenten im Wartungsfahrzeug vorhanden sind, kann die Reparatur auf einmal durchgeführt werden. Wenn nicht, muss ein zweites Mal gefahren werden, wodurch Personal- und Materialressourcen verschwendet werden. In bisherigen Anwendungsszenarien kennt der Lieferant den tatsächlichen Installationsort des Luftkompressors nicht. Mit einem drahtlosen Netzwerk (z. B. einem IoT-Funknetzwerk mit geringer Leistung oder einem in GPS integrierten LTE-Modul) kann der Lieferant jedoch den Status und den Standort des Betriebssystems kennen, was bei Geschäftsentscheidungen hilfreich ist. Aus diesem Grund hat eine große Luftkompressor-Fabrik in den USA mit einer mehr als 100-jährigen Geschichte ein Fernverwaltungssystem eingeführt, um den Betriebsstatus des Luftkompressors effektiv zu überwachen, Betriebsaufzeichnungen zu sammeln und Probleme im Voraus zu erkennen, um den Wartungszyklus vorherzusagen. Die Einsatzumgebung sendet Daten über drahtlose Netzwerke mit unterschiedlichen Spezifikationen an das cloudbasierte Managementzentrum. Aber die Anforderungen sind nicht einfach.

EC900-FS6

Zunächst einmal werden die meisten Industrie-Kompressoren in relativ rauen Produktionsumgebungen eingesetzt, in denen es keine Klimaanlagen gibt und die sich in den Vereinigten Staaten befinden, wo das Klima sehr unterschiedlich ist. Das Fernverwaltungssystem muss Betriebstemperaturen von -20 bis 70 Grad standhalten und einen Spannungsbereich von 9V bis 36V unterstützen. Außerdem haben industrielle Luftkompressoren eine Vielzahl von völlig unterschiedlichen Konfigurationsumgebungen, so dass sie auch über diversifizierte Netzwerkfähigkeiten verfügen müssen, einschließlich Ethernet, WLAN, 3G/4G LTE und Niedrigstrom-Breitbereich-Netzwerke, wie sie im industriellen Internet der Dinge üblich sind. Und schließlich müssen neuere Produkte aufgrund der verschiedenen Generationen von Industriekompressoren, die andere Steuerungsschnittstellen verwenden, wie z. B. ältere Modelle mit RS-485, auf Ethernet umsteigen. Dieses Fernverwaltungssystem benötigt eine diversifizierte E/A, um die Anwendungsflexibilität zu verbessern.

Um die oben genannte Vision zu erreichen, ist es notwendig, die extrem kompakte Systemgröße, die umfassende E/A-Schnittstelle und die hohe Zuverlässigkeit industrieller Computer zu berücksichtigen. Der ARM-System-on-Chip der i.MX-Serie von NXP ist in den Bereichen industrielle Steuerung und Automotive einzigartig und die beste Wahl. Das EC900-FS6 von DFI verwendet die NXP i.MX6-Serie und kann je nach Anforderungen an die Rechenleistung mit Einzelkern, einfachen Doppelkern, hochwertigen Doppelkern und Vierkern ausgestattet werden.

Verfügt außerdem über eine reichhaltige und abgerundete I/A-Schnittstelle

Das EC900-FS6 verfügt außerdem über eine reichhaltige und abgerundete I/A-Schnittstelle, ein Mini-PCIe in voller Größe in Kombination mit einem eingebauten SIM-Karten-Slot und kann zur Unterstützung von 3G/4G-Mobilfunknetzen erweitert werden.

Allerdings ist das Software-Ökosystem der ARM-Befehle für industrielle Steuerungen weit weniger vollständig und ausgereift als bei x86-Plattformen. Es fehlt an standardisierten System-Firmware-Schnittstellen wie BIOS oder UEFI. Die Bereitstellung einer umfassenden Softwareunterstützung für das Board Support Package (BSP), um den Treiber und die zugehörigen Funktionen effektiv zu integrieren, und ein normales Hochfahren des Bootloaders, um die Stabilität des Betriebs zu gewährleisten, werden über den Erfolg oder Misserfolg dieses Projekts entscheiden. DFI entwickelte schnell ein Yocto 1.8 und Android 5.1 BSP, das die gleiche Kernversion des Linux-Systems und den entsprechenden Bootloader integriert. Kunden können sich auf die Entwicklung von Anwendungssoftware konzentrieren und diese schnell am Einsatzort bereitstellen, um die Servicequalität zu verbessern.

Mit umfassenden Spezifikationen und nahtlosem Software-Support hilft DFI der traditionsreichen Industrie-Luftkompressor-Branche beim Eintritt in die neue industrielle IoT-Welt.