com.tom
Industrielle IoT-Lösung von Beck IPC
Das Unternehmen Beck IPC, Spezialist für industrielle Steuerungstechnik und Kommunikation, hat bereits vor Jahren begonnen an einer Cloud-Lösung zu arbeiten und bietet heute unter dem Namen com.tom eine ausgereifte All-In-One-Lösung für industrielle Cloud-Anwendungen aus einer Hand. Diese besteht aus einem umfangreichen Portfolio an Gateway-Hardware mit einer umfassenden Unterstützung von SPSen und industrielle Protokollen, der com.tom-Cloud und darauf laufend einer für Industrie-Anwendungen ausgerichteten Software-Lösung. Wir stellen das Beck IPC-Cloud-Angebot im Folgenden vor.
Daten aus einer SPS in die Cloud zu transportieren ist heute definitiv kein Hexenwerk mehr. Doch der Teufel steckt, wie so oft, auch hier im Detail. Eine funktionierende Cloud-Lösung besteht immer aus einer mehr oder weniger langen Kette von hierarchisch aufeinander aufbauenden Komponenten. Im industriellen Umfeld, dass wir hier im Folgenden vor allem fokussieren wollen, könnte diese etwa wie folgt aussehen: Sensor- und Aktordaten werden über ein (dezentrales) E/A-System von einer lokalen SPS ausgewertet und verarbeitet. Die Daten der SPS werden über eine Gateway-Komponente in eine Cloudlösung (meist von einem Drittanbieter) transportiert, wo sie dann zur Weiterverarbeitung mit der Cloud-Software zur Verfügung stehen. Auf diese Informationen greifen Anwender am Ende der Kette über diverse (mobile) Endgeräte zu. Das gleiche funktioniert natürlich - je nach Sicherheitsanforderungen und -einstellungen - auch in umgekehrter Richtung. Bei der Beurteilung eines solchen Systems ist auf jeder dieser Ebenen die Frage zu beantworten, ob die verwendete Komponenten den jeweiligen Applikationsanforderungen genügen. Daher werden im folgenden die einzelnen Komponenten der com.tom-Cloud-Lösung vorgestellt.
com.tom-Hardware
Die com.tom-Hardware - bestehend aus vier Geräteklassen (siehe Abbildung) - wird vor Ort in der Anwendung installiert und bildet das Bindeglied zwischen einer Maschine und der Cloud. Diese Gateways wurden speziell für die einfache Anbindung von Maschinen, Geräten und Anlagen an den sicheren Cloud-Dienst entwickelt. Sie besitzen auf der einen Seite viele Feldbuskopplungen und Automatisierungsfeatures, auf der anderen Seite aber auch eine hohe IT- und Security-Funktionalität. Als Anbindung steht ein umfangreiches Portfolio an Varianten zur Verfügung, die nahezu alle verbreiteten industriellen Standards unterstützt, darunter CAN, Profibus, Profinet, Ethernet/IP, M-Bus, Mobilfunk sowie serielle Schnittstellen. Der IPC@Chip ist das Herz der Gateways und eine embedded IoT-Plattform mit allen Basisfunktionen für SPS, HMI, Kommunikation und IT Sicherheit um Applikationen 'off the shelf' zu unterstützen. Mit dem vorinstallierten Echtzeit-Betriebssystem IPC@Chip RTOS können anwendungsspezifische Applikationen einfach erstellt werden. Web-PLC ist eine Web-basierende graphische Editor-Lösung für einfache SPS-Funktionen. Es stehen die Steuerungsfunktionen And, Or, XOr, FF, Timer, Counter, Compare und weitere für einfach zu erstellende SPS Funktionen zur Verfügung. Zusätzliche Protokolle (z.B. Modbus) sind in der Web-PLC verfügbar. Die Kommunikation zum com.tom-Portal ist immer verfügbar, benötigt wird nur eine entsprechende Konfiguration. Zusätzlich stehen weitere Service- und Remote Dienste, wie insbesondere OpenVPN, NAT, und COM-Server zur Verfügung.
Kolibri: Kommunikation mit der Cloud
Die vom Gateway erfassten Daten werden mittels Kolibri-Protokoll in die Cloud transportiert: Das Kolibri-Protokoll ist ein sicheres, bidirektionales, Web-basiertes Protokoll um Daten zwischen der Prozeßebene und dem sicheren Server auszutauschen. Es wurde speziell auf die Funktionen geringe Latenzzeit und geringes Datenvolumen für industrielle Kommunikation hin designed.
com.tom-Cloud-Server
Die Einfachheit und damit auch die Geschwindigkeit mit der ein Anwender zu seiner Cloud-Anwendung kommt, spielt bei der Auswahl einer passenden Cloud-Lösung eine wesentliche Rolle. Die com.tom-Cloud bietet gerade für Automatisierungsanwender einen sehr einfachen Einstieg, der keinerlei IT-Fachwissen erfordert. Prozess- und Konfigurationsdaten werden als Nodes in einer hierarchischen Baumstruktur auf dem com.tom-Gerät und auf dem com.tom-Portal-Server bereitgestellt. com.tom verwendet hier das bewährte Consumer-Subscriber-Modell. Consumer - also Anwender oder Anwendungen - können Nodes auf dem Portal-Server subscriben. Sobald sich ein Prozeßwert ändert, wird dieser vom Gerät an den Portal-Server gesendet, der den Wert dann unverzuglich speichert und an alle subscribten Consumer weiterleitet. Consumer können Geräte steuern, indem sie Konfigurationsdaten an den Portal-Server senden, der diese Information wiederum sofort an die entsprechenden Geräte weiterleitet.
Cloud-Dienste
Der com.tom-Cloud-Server kann optional mit einem IEC61131-Runtime-System erweitert werden. Damit ist es möglich, Applikationen direkt in der Cloud zu betreiben. Der com.tom-Cloud-Server verfugt uber ein OPC UA Interface zur Anbindung an Scada-Systeme und Tools von Fremdherstellern. Eine Anbindung an die SAP-HANA-Plattform ist in der Entwicklung. Zudem haben die Entwickler den Node-Red-Service implementiert, das im Internet der Dinge zunehmend an Bedeutung gewinnt. Damit ist es sehr einfach, Anwendungs- und Kommunikationsbeziehungen in einer grafischen Form zu 'programmieren'. Node Red liefert bereits eine umfangreiche Pallette an Bausteinen mit. Sollten diese nicht ausreichen können Anwender mit Java-Script einfach und schnell eigenen Anforderungen in Bausteinform implementieren.
Fazit
Beck IPC hat mit com.tom ein ausgereiftes System entwickelt, dass es Anwender ermöglicht die eigene Anwendung sehr einfach in die Cloud zu transportieren. Dabei stehen Features zur Verfügung, die man in anderen Cloud-Lösungen vergeblich sucht. Das abgestimmte System aus Gateway, Kommunikationslevel und Cloud-Services ist nicht nur aufgrund der umfangreichen Unterstützung industrieller Protokolle für Maschinen- und Anlagenbauer besonders interessant. Auch die Cloud-Services wie SPS-Funktionen, OPC UA-Unterstützung und die geringe Latenzzeit machen com-tom zur geeigneten Plattform für Industrieanwendungen. Anwender auf der Suche nach einer Cloud-Lösung sollten sich com.tom auf jeden Fall anschauen. (kbn)
Das Unternehmen Beck IPC, Spezialist für industrielle Steuerungstechnik und Kommunikation, hat bereits vor Jahren begonnen an einer Cloud-Lösung zu arbeiten und bietet heute unter dem Namen com.tom eine ausgereifte All-In-One-Lösung für industrielle Cloud-Anwendungen aus einer Hand. Diese besteht aus einem umfangreichen Portfolio an Gateway-Hardware mit einer umfassenden Unterstützung von SPSen und industrielle Protokollen, der com.tom-Cloud und darauf laufend einer für Industrie-Anwendungen ausgerichteten Software-Lösung. Wir stellen das Beck IPC-Cloud-Angebot im Folgenden vor.
Daten aus einer SPS in die Cloud zu transportieren ist heute definitiv kein Hexenwerk mehr. Doch der Teufel steckt, wie so oft, auch hier im Detail. Eine funktionierende Cloud-Lösung besteht immer aus einer mehr oder weniger langen Kette von hierarchisch aufeinander aufbauenden Komponenten. Im industriellen Umfeld, dass wir hier im Folgenden vor allem fokussieren wollen, könnte diese etwa wie folgt aussehen: Sensor- und Aktordaten werden über ein (dezentrales) E/A-System von einer lokalen SPS ausgewertet und verarbeitet. Die Daten der SPS werden über eine Gateway-Komponente in eine Cloudlösung (meist von einem Drittanbieter) transportiert, wo sie dann zur Weiterverarbeitung mit der Cloud-Software zur Verfügung stehen. Auf diese Informationen greifen Anwender am Ende der Kette über diverse (mobile) Endgeräte zu. Das gleiche funktioniert natürlich - je nach Sicherheitsanforderungen und -einstellungen - auch in umgekehrter Richtung. Bei der Beurteilung eines solchen Systems ist auf jeder dieser Ebenen die Frage zu beantworten, ob die verwendete Komponenten den jeweiligen Applikationsanforderungen genügen. Daher werden im folgenden die einzelnen Komponenten der com.tom-Cloud-Lösung vorgestellt.
com.tom-Hardware
Die com.tom-Hardware - bestehend aus vier Geräteklassen (siehe Abbildung) - wird vor Ort in der Anwendung installiert und bildet das Bindeglied zwischen einer Maschine und der Cloud. Diese Gateways wurden speziell für die einfache Anbindung von Maschinen, Geräten und Anlagen an den sicheren Cloud-Dienst entwickelt. Sie besitzen auf der einen Seite viele Feldbuskopplungen und Automatisierungsfeatures, auf der anderen Seite aber auch eine hohe IT- und Security-Funktionalität. Als Anbindung steht ein umfangreiches Portfolio an Varianten zur Verfügung, die nahezu alle verbreiteten industriellen Standards unterstützt, darunter CAN, Profibus, Profinet, Ethernet/IP, M-Bus, Mobilfunk sowie serielle Schnittstellen. Der IPC@Chip ist das Herz der Gateways und eine embedded IoT-Plattform mit allen Basisfunktionen für SPS, HMI, Kommunikation und IT Sicherheit um Applikationen 'off the shelf' zu unterstützen. Mit dem vorinstallierten Echtzeit-Betriebssystem IPC@Chip RTOS können anwendungsspezifische Applikationen einfach erstellt werden. Web-PLC ist eine Web-basierende graphische Editor-Lösung für einfache SPS-Funktionen. Es stehen die Steuerungsfunktionen And, Or, XOr, FF, Timer, Counter, Compare und weitere für einfach zu erstellende SPS Funktionen zur Verfügung. Zusätzliche Protokolle (z.B. Modbus) sind in der Web-PLC verfügbar. Die Kommunikation zum com.tom-Portal ist immer verfügbar, benötigt wird nur eine entsprechende Konfiguration. Zusätzlich stehen weitere Service- und Remote Dienste, wie insbesondere OpenVPN, NAT, und COM-Server zur Verfügung.
Beck IPC GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN SPS-Special 2016 - 11.11.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
