По следам публикаций 1С + микроконтроллер, или 1С в железе

Публикация № 1075756

Управление - Интеграция

микроконтроллер интеграция ардуино

33
Несколько примеров удачного применения связки микроконтроллер и 1С, в производстве. Результат - исключение человеческого фактора, экономия средств на АСУ, повышение культуры производства ))), и др...

Здравствуйте!

Решил написать свою первую статью на форуме, и заодно сделать маленький промежуточный отчет об удачных внедрениях, которые уже принесли свой положительный результат. Кода и файлов в статье не будет, т.к. на форуме примеров этого добра в избытке.

В статьях Закирова Александра по программированию микроконтроллеров и интеграции с учетной системой на 1С, дана начальная информация, как ценой "небольших затрат", получить реально работающую систему сбора информации с производственного оборудования.

В комментариях разворачиваются целые баталии сторонников и противников таких проектов. А с моей точки зрения, просто не хватает свежих идей применения, и просто надо сделать первый шаг.

Есть ещё несколько серьёзных причин, с моей точки зрения, изучать это направление. И прежде чем их написать, хочу рассказать, что меня привело к этому.

В середине нулевых годов, у меня было небольшое производство металлоконструкций и пластиковых окон, где то в среднем 30-40 человек. В седьмом году, я впервые "уперся" в необходимость автоматизации учета и самого производства. Оглядываясь в прошлое, сейчас понимаю, что приглашая всевозможных программистов, управленцев и других специалистов, в первую очередь я сам не понимал, что я от них хочу, во вторую очередь, мы разговаривали на разных языках. Мне нужно было одно, они предлагали другое и за те деньги, которых просто не было. В результате был закономерный логический конец - кризис восьмого года и производство приказало долго жить.

Дальше я беру небольшие производства, которые опытные автоматизаторы, просто не рассматривают, да и сами владельцы этих производств, обычно ставят вопрос, сделай так, что бы было всё и бесплатно, без ТЗ и других ненужных "условностей". Ещё очень характерная причина, сложностей внедрения автоматизации таких производств - отсутствие соответствующего образования у руководителей, т.к. устраивают на ключевые должности родственников и знакомых, в последнюю очередь обращая внимание на образование и дальнейшее обучение. 

Так вот, внедрение мелких проектов, на работающем производстве, дает понять руководителю, что он может получить от внедрения той или иной автоматизации - это первая причина, понять что есть что и для чего, и за какие деньги. Так как вначале всем это очень интересно, мелкие внедрения происходят достаточно быстро, и без огромных затрат.

Вторая причина - сарафанное радио, которое работает на уровне мелких производств, со скоростью света. Если где то появилось удачное решение, например станок с ЧПУ, или программа раскроя, 1С, или ещё чего нибудь, обязательно и нам надо! Или наоборот неудачное внедрение, и никакими уговорами и маркетинговыми ходами, не продашь решение, хотя все знают, конкретную причину неудачи.

В итоге можно вспомнить, и еще придумать кучу причин, но всё упирается в деньги, время, и обучение. Но нас коммерсантов ни чем не остановить - мы в меру ленивы, и если на горизонте маячит хоть какой то заработок, мы туда идем ))), и даже поучиться согласны!

В начале десятых увидел, что можно сделать на микроконтроллерах, прикинул стоимость стандартной автоматики, посчитал стоимость внедрений всяких OPC серверов и SCADA систем, покопался в 1С, и вот оно решение - станок -> микроконтроллер(web-сервер) -> 1С, мы же не Газпром что бы содержать толпу разных программистов.

В отношении 1С могу сказать, что когда все работают в едином пространстве, без зоопарка разного стороннего ПО, тогда все, рано или поздно начинают, разговаривать на одном языке - станочники, мастера, бухгалтерия, руководитель. Таким производством гораздо легче управлять, хозяйственная деятельность становится прозрачной. Меня интерфейс программы в общем устраивает, да и цена лицензии то же не напрягает.

Дальше всё зависит от желания и возможностей каждого. Первый раз хотел написать свои идеи, здесь на форуме, еще в четырнадцатом году, но предварительно решил проверить на своей "шкурке", как это работает. Нашел "подопытных кроликов", взял книжки и паяльник и вот, спустя несколько лет, есть реально работающие проекты, которые стабильно работают и развиваются. Только денег как не было, так и нет ))).

На скриншотах автоматический упор (рольганг), и система взвешивания на участке горячего цинкования. В обоих системах используется web-сервер на микроконтроллере (например Ардуино или другой), который по запросу из 1С отдает текстовую информацию. Так же с помощью параметров http запроса можно управлять оборудованием, например статья 1С, arduino, http и никаких внешних компонент.

Выгода, от внедрения такой системы сбора информации и управления оборудованием, очевидна - это исключение человеческого фактора, освобождение рабочего персонала от ввода первичной документации и т.д. и т.п.. Освободившееся время сотрудников можно использовать более эффективно, на других задачах, например чистить снег.

Дополнительно у руководства производством, появляются новые инструменты контроля, за процессами и персоналом. Что в итоге снижает себестоимость выпускаемой продукции, повышает скорость реакции на нестандартные ситуации и др.

Когда я заинтересовался этим вопросом и начал делать первые шаги, в направлении автоматизации производства, были определенные сомнения в надежности сборки и способов программирования микроконтроллеров. В общем практика показала, что на ардуино не так легко добиться стабильно работающего кода.

Но, если использовать готовые модули с микроконтроллером, и программировать на C/C++, используя сторонние библиотеки, и более глубоко изучить тему, то можно добиться стабильных результатов. 

Схема работы классических систем автоматизации, для небольших и развивающихся производств, в большинстве случаев не доступна, по разным причинам. Но если "очень хочется", или есть цели отработки технологических процессов производства, так сказать временная система (а что временно то вечно), или просто бюджет не позволяет, то можно "срезать" путь. 

Более короткая схема требует большей ответственности и знаний, как правило должны быть доступны соответствующие административные рычаги и здоровый авантюризм, что бы испытать что то не "как у всех". Взамен, приходит в голову много всяких новых идей, в отдельных случаях снижаются риски внедрений. Удачные решения можно реализовать позже по классическим схемам, да и сторонним автоматизаторам становится понятно, что от них требуется.

Плюсы и минусы обоих схем сравнивать нет смысла, т.к. в каждом конкретном случае, та или другая схема будет более выгодна. Это непростое решение обычно ложится на плечи руководителя производства, и зависит от наличия или отсутствия нужных ресурсов и своих знаний.

Предполагаю в комментариях, так же будет много сторонников за и против. Но со своей стороны, моё отношение к этой теме за, т.к. я сначала внедряю это на "своих", подконтрольных мне производствах, на свой страх и риск, и полностью понимаю, с чем придется столкнуться в дальнейшем. И только после тщательных испытаний, предлагаю свои разработки на сторону.

Для меня, эта деятельность, скорее всего хобби, которая со временем начинает приносить дополнительный доход. И в общем я не против, если это направление перерастет в какую то бурную коммерческую деятельность, поживем увидим...

Ещё раз уточняю, что все мои "умозаключения", выросли из моего личного опыта и наблюдений, за знакомыми мне организациями, которые просто не располагают нужными ресурсами. Например для содержания IT отдела, найма сторонних организаций, для разработки ПО и др.. 

Поэтому, если будет соответствующий интерес, к этой теме, готов в дальнейших публикациях выкладывать реально работающий код и идеи применения, которых накопилась целая куча ))).

С уважением, Александр.

33

См. также

Специальные предложения

Вознаграждение за ответ
Показать полностью
Комментарии
Избранное Подписка Сортировка: Древо
1. blackhole321 1003 12.06.19 08:51 Сейчас в теме
Это нормальное, жизнеспособное направление, однако web-сервер & wi-fi на контроллере, надо-бы заменить, скажем шиной CAN. Ну и конечно, нормально прорабатывать схемотехнику, тогда о:
В общем практика показала, что на ардуино не так легко добиться стабильно работающего кода

можно будет практически забыть.
2. vostok1.dz 34 12.06.19 09:13 Сейчас в теме
(1)Под web-сервером, я имею ввиду любое устройство, собранное на микроконтроллере, канал связи и протокол передачи могут быть самыми разными. Тут всё зависит от человека, реализующего эту схему, кто в чем разобрался. Просто модули web-серверов наиболее простые в освоении и 1С позволяет, достаточно простую интеграцию, с такими устройствами. Мне хватило нескольких недель, что бы разобраться, с нуля и до стабильно работающего устройства, и цена вопроса (затраты, на железки) порядка 2-3 т.р.. И у меня схема работы сложилась достаточно стандартная - я делаю пробую, отрабатываю решение, а дальше идет профессиональная команда автоматчиков, и удачные решения реализуются, с помощью стандартной автоматизации. Тут еще одна фишка, после меня много не спрашивают (денег), т.к. реализовать уже то что работает, гораздо проще...
mifka186; acanta; +2 Ответить
3. blackhole321 1003 12.06.19 09:31 Сейчас в теме

Просто модули web-серверов наиболее простые в освоении и 1С позволяет, достаточно простую интеграцию, с такими устройствами

Оборотная сторона - надёжность канала связи и системы в целом, тем более, что Вы не светодиодами мигаете, а средства промышленной автоматики разрабатываете.
Ну и надеюсь, что Вы не используете 1С для отправки низкоуровневых команд управления, критичных по времени etc.
4. vostok1.dz 34 12.06.19 13:32 Сейчас в теме
(3)А что 1С это система реального времени или SCADA какая нибудь? в микроконтроллерах можно запоминать определенный "кусок" информации в SD карту, и когда будет очередной запрос в ту ли другую сторону передавать или принимать информацию...
И еще один большой плюс - с 1С как раз не надо поддерживать постоянную связь, связь асинхронная, и даже WiFi показал достаточную стабильность, если например раз 2-3 минуты пересбрасывать (сторожевой таймер) модули WiFi, и еще через некоторое время перезагружать сам микроконтроллер. Есть 3 реальные системы в работе у которых uptime уже составил более пол года, больше всё равно не надо...
Надежность этих систем, в моих случаях, подтверждена на 100%, самая первая система работает уже четыре года, и причем на участке, где была внедрена, освободилось 2 человека. Экономию посчитать не сложно, без учета брака, который за последние годы снизился до очень маленьких показателей...
А в общем Вы задаете вопросы по "железу" и окружению, которые решаются достаточно просто и быстро, не работают одни настройки - поменяли, не работает оборудование так ка планировалось - заменили, все происходит достаточно быстро и дешево, в отличии от классического подхода, ведь суммы которые необходимы в этом случае составляют менее 10 т.р.
Когда сделали систему - Проект -> ТЗ -> Закупка оборудования -> Программирование -> Реализация и в итоге, что то не предусмотрели, у меня такое "сплошь и рядом", а изменить что то просто уже не возможно или просто дорого.
Я как раз и пытаюсь донести, что часто легче изготовить прототип (смотрим выше руководитель часто не знает что хочет, кроме доп. прибыли конечно), посмотреть как работает, сколько будет экономии, от внедрения проекта, а затем уже составить нормальное ТЗ и реализовать на стандартной автоматике, которую будет легко поддерживать и обслуживать, или как вариант сделать встроенную свою систему, для поддержки которой, конечно нужны более продвинутые специалисты.
А по поводу низкоуровневых команд надо подумать))), пока в голову приходит идея включать дяде Феде свет на токарном станке, или будильник, что бы не спали )))
mifka186; +1 Ответить
5. blackhole321 1003 12.06.19 15:54 Сейчас в теме
(4)

что 1С это система реального времени или SCADA какая нибудь?/QUOTE]
Ну так я это и имел ввиду. В качестве SCADA ещё может быть, но весь низкоуровневых рантайм на контроллерах.

[IS-QUOTE]
И еще один большой плюс - с 1С как раз не надо поддерживать постоянную связь, связь асинхронная, и даже WiFi показал достаточную стабильность, если например раз 2-3 минуты пересбрасывать (сторожевой таймер) модули WiFi, и еще через некоторое время перезагружать сам микроконтроллер. Есть 3 реальные системы в работе у которых uptime уже составил более пол года, больше всё равно не надо...

Между 1с и контроллерами возможно не надо, а между контроллерами если их больше 1 надо :). И судя по сторожевым таймерам, перезагрузкам контроллеров etc. WiFi в исполнении ардуино - не лучший транспорт.
Конечно все определяется задачами и возможными последствиями. Одно дело, если сигнал не дойдёт и светодиод продолжит гореть и совсем другое, если нагревательный элемент, скажем котла продолжит нагрев, не получив информацию от датчика.
И собственно я не спорю с Вами относительно преимуществ, они определённо есть, я лишь пытаюсь донести мысль, что надо изначально по возможности пользоваться промышленными стандартами при разработке промышленных решений.
6. vostok1.dz 34 12.06.19 22:08 Сейчас в теме
(5)В ответ могу сказать, что я совсем не собираюсь управлять чем то из 1С. В 1С я предпочитаю просто считать деньги, смотреть отчеты, сохранять другую полезную информацию. Я просто, с помощью микроконтроллера, собираю информацию со станков в 1С, и очень редко передаю что то обратно.
Согласен, что с помощью промышленных стандартов, всё надежнее и проще в исполнении, но дороже (в моем случае), и дольше по времени. И эти факторы для меня являются определяющими.
Про перезагрузку WiFi хотел уточнить (не было возможности исправить), если нет связи 2-3 минуты, то перезагруз, просто частенько на участке ведутся сварочные работы, да и промышленное питание оставляет желать лучшего, модули WiFI использую WFPR200(М), для ОВЕН ПР200 или для UART, в общем достаточно стабильная штука...
И про ардуино то же писал, что там нет стабильности, и пишу на Си, в AtmelStudio 7, используя готовые шилды от Ардуино или других производителей, с микроконтроллерами AVR. Конечно посматриваю в сторону STM, но функционала 8 битных микроконтроллеров, для меня больше чем достаточно, т.к. в микроконтроллере реализовать ModBus-slave(master) и web-сервер по проводу на AVR-ках проще простого...
mifka186; +1 Ответить
7. blackhole321 1003 12.06.19 23:46 Сейчас в теме
(6)
В ответ могу сказать, что я совсем не собираюсь управлять чем то из 1С.

Я просто, с помощью микроконтроллера, собираю информацию со станков в 1С, и очень редко передаю что то обратно.

Тогда вопросов нет, можно и WiFi или что-то еще.
8. 3vs 13.06.19 06:13 Сейчас в теме
"Ещё очень характерная причина, сложностей внедрения автоматизации таких производств - отсутствие соответствующего образования у руководителей, т.к. устраивают на ключевые должности родственников и знакомых, в последнюю очередь обращая внимание на образование и дальнейшее обучение."

Об этом пишет в своей книге "Лестница в небо" товарищ Хазин, препарируя
сущность власти.
Да, на ключевых должностях родственники и знакомые...
9. par_62 14.06.19 19:10 Сейчас в теме
Родственники и т.п. очень скоро пииводят либо к краху либо к их разгону. Но к нашей теме не о носится. Тема интересная,но все таки проще оперировать тем же С/С+× в связке через ,например внешние компоненты, с 1с.
11. Rustig 1166 16.06.19 12:36 Сейчас в теме
(0) реализация красивая, а можете озвучить задачу? что получаете от контроллера, что и зачем обрабатываете в 1С? какой бизнес-процесс автоматизировали? как вышло , что двух человек освободили от некой работы?
12. vostok1.dz 34 16.06.19 19:23 Сейчас в теме
(11) Примеры задач, которые удалось внедрить на чужих производствах, это участок по производству окон ПВХ, второй участок производство алюминиевых окон, сейчас в процессе реализации участок горячего цинкования, и ещё один (свой) участок производства алюминиевых окон.
На оконных производствах, ускорение и экономия достигается, главным образом, через интеграцию специализированных программ, для расчета окон. Достаточно большой объем информации накоплен по СуперОкнам 6,7, и ПрофОкнам(ПрофСтрой). Т.к. по моему личному мнению эти программы, кроме расчетных функций, пытаются заменить собой, например 1С или другую учетную систему (складской учет, планирование и др.), то это первое направление - интеграция с 1С. Тут освобождается некоторое количество времени у менеджеров и мастеров по заказам стеклопакетов и др. материалов.
Второе направление это интеграция с оборудованием, в моем случае, с пилами и обрабатывающими центрами. Ставим ПК на пилу (рядом с пилой), принтер этикеток. сканер, далее грузим задание на ПК из оконной программы, с ПК в микроконтроллер отправляем размер заготовки, обратно получаем флаг выполнения операции, накапливаем в открытый документ, оператор станка проводит документ в конце смены.
На выходе получаем заполненный документ (он же отчет за смену, с временными метками), правильная маркировка заготовок и остатков, тут же и безбумажное производство, в человеческом виде которое можно настраивать и(или) дописывать на стороне 1С (камень в огород СуперОкон и др.) силами почти любого программиста 1С. Здесь так же резкое сокращение работы мастеров, снабженцев и др. персонала...
И самое главное бухгалтер и руководитель и все остальные сотрудники работают в одной базе (на моей практике удачно прижилась УНФ), из УНФ грузим в БП - у всех умные лица и все довольны... )))
А по поводу весов, закончился период "паяльника", сборки и программирования прототипов, на этой неделе будем смотреть, какие результаты получились, т.е. считать экономику и разрабатывать концепцию автоматизации всей линии.
Результаты которые получили - стабильная работа стандартной автоматизации весов и стабильная работа канала связи с 1С, сотрудники привыкли к интерфейсу 1С, руководители получили новый вид (новые возможности) отчетов.
Схема работы весов: модуль тензодатчиков ОВЕН подключен через канал WiFi на программируемое реле ПР200, панель оператора СП307 (монтаж сторонней организацией), далее к СП307 по RS232(482) подключен микроконтроллер (web-сервер), который накапливает на SD карту события (вес по нажатию кнопки) и просто отдает в 1С массив регистров ModBus, в виде текстовой строки, по http-запросу из 1С (с интервалом 2 минуты, или по кнопке на форме документа).
Еще раз заостряю внимание на том, что основные системы реализованы на стандартной автоматике, и все работает по промышленным стандартам, канал связи ModBus, т.е. полная автономная работа, с возможностью дальнейшей диспетчеризации на SCADA системах и др. - это одна ветка развития.
А нам руководителям, надо получить максимально быстро, другую информацию, сколько цинка вынесли из ванны, сколько продукции сделали за смену и т.п., без глупых телодвижений по выгрузке перезагрузке всякой промежуточной информации из SCADA систем - это другая, параллельная, ветка развития.
Эта ветка может быть реализована, как вариант, с помощью web-сервера, со своей архивацией данных, что повышает надежность системы в целом, и еще плюс - асинхронный канал связи с 1С, со всеми популярными сейчас чатами, конференциями, календарями, мобильными приложениями, которые работают в 1с из "коробки" (с некоторыми оговорками)...
Надеюсь из написанного понятно сколько можно сэкономить на разработке и внедрении, таких дополнительных каналах связи с 1С, и сколько можно сэкономить времени сотрудников...
acanta; Rustig; +2 Ответить
13. torbeev 17.06.19 09:13 Сейчас в теме
5+.

Если не секрет, на каком железе выполнен механизм перемещения рольганга/упора на штапикорезе ? бюджет реализации ? исходя из практики эксплуатации , что то нужно исправлять ?
Оставьте свое сообщение