Auf zur Smart Factory
Bild: WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KGDer Trend zur Digitalisierung stellt produzierende Unternehmen vor einige Herausforderungen, die diese mittelfristig lösen müssen. Die Individualisierung von Produkten, schnellere Produktzyklen und höhere Produktvielfalt verlangen mehr Flexibilität in der Fertigung bei niedrigeren Kosten.
Bilder: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Hohe Transparenz gefordert
Voraussetzung hierfür sind transparente Informationen zu Abläufen, Performance und Qualität. Zwar werden in industriellen Prozessen bereits große Datenmengen erfasst, allerdings sind diese meist auf verschiedene Systeme verteilt, die nicht kompatibel sind, sodass Anlagen und Prozesse nur schwer vernetzt werden können. Außerdem müssen Fertigungsinseln auch in der Vertikalen über Fabrikgrenzen hinaus zur Cloud kommunizieren können, sodass bei Bedarf selbst Endkonsumenten in die Produktion eingreifen können. Wago hat sich intensiv mit diesen Anforderungen auseinandergesetzt und bietet konkrete Lösungsansätze, die auf heute verfügbarer Technik basieren sind und Anwendern messbaren Mehrwert bieten. Zu den neuesten Ansätzen zählt die Software-Umgebung Wago Cloud Data Control, die alle Steuerungen der PFC-Baureihe sowie deren Applikationen und Daten verwaltet und überwacht. Ein Web-Portal dient dem Anwender als Benutzeroberfläche für den Cloud-Dienst, der bei Microsoft Azure gehostet wird. Über diesen hat er Zugriff auf Funktionen wie Projekt-, SPS- und Benutzerverwaltung oder Controller-Status-Monitoring, Alarmfunktionen und E-Mail-Benachrichtigungen. Auf einem Dashboard lassen sich Texte, Tabellen, Diagramme, Zeigerelemente und Kommando-Buttons bequem und übersichtlich bedienen. Bei anwendungsspezifischen Lösungen kommen die REST- oder OPC-UA-Schnittstellen zum Einsatz - beispielsweise beim Energie-Monitoring, aber auch für Predictive-Maintenance-Applikationen. Sie ermöglichen es Anwendern, Störungen zu erkennen und Reparaturen anzustoßen, bevor sich die Defekte zu gravierenden Schäden auswachsen und Produktionsausfälle verursachen.
Bild: WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KGIn wenigen Schritten in die Cloud
Die Anbindung an die Feldebene erfolgt mit dem Wago-I/O-System 750 oder 750 XTR, wobei die Daten in die Cloud Data Control über eine SPS der PFC-Familie gesendet werden. Durch eine Firmware-Erweiterung und die Programmierung einer IEC-Applikation mit der entsprechenden Bibliothek werden die Steuerungen PFC100 und PFC200 mit nur wenigen Handgriffen zum IoT-Device. Dann lassen sich Zustandsinformationen wie Run/Stop, Verbindungsstatus, Geräteinformationen sowie im IEC-Programm definierte Variablen in die Cloud senden und beispielsweise visualisieren. Die Kommunikation zwischen den PFCs und der Cloud Data Control erfolgt über das MQTT-Protokoll und ist verschlüsselt. Das Update kann der Anwender mit Hilfe des Web-Based-Managements (WBM) bequem im Webbrowser vornehmen. Die Konfiguration der Cloud-Verbindungsdaten erfolgt ebenfalls mittels WBM. Darüber hinaus sind auch Bibliotheken für CODESYS 2.3 und e!COCKPIT im Lieferumfang enthalten. Im IEC-Programm können die Variablen definiert werden, die in die Cloud übertragen werden sollen. Sensible Daten verlassen das Unternehmen auf diese Weise nicht. Die Wago-Controller PFC100 und PFC200 bilden damit das Bindeglied zwischen den Elementen der realen und digitalen Welt. Mit der Vielzahl an Schnittstellen bieten sie außerdem eine passende Grundlage für ein IoT-Gateway. Sie sind modular und skalierbar, können jedes Feldsignal einsammeln, sprechen alle Industrieprotokolle und ermöglichen sogar die Cloud-Anbindung von Sensoren und Aktoren, die selbst keine Internet-Schnittstelle haben.
Sicherer Schutz vor Hackern
Mit M&M als Mitglied der Firmengruppe steht Wago ein Partner für ganzheitliche Lösungen rund um das Thema industrielle und technische Softwarelösungen bei Seite. Bei Cloud und dem IoT arbeitet M&M eng mit Microsoft zusammen und realisiert entsprechende Lösungen bevorzugt mit Azure. Die Microsoft-Cloud ist hoch skalierbar bezüglich Rechenleistung, Datenspeicher, Transaktionen, Verfügbarkeit und Sicherheitsstandards. Sie bietet eine schnell wachsende Anzahl von Diensten und Tools und stellt daher eine geeignete Basis für die Realisierung anwendungsspezifischer Lösungen dar. Auf Azure festgelegt sind Kunden jedoch nicht. Die Wago-Steuerungen können die Daten je nach Wunsch und Anforderung auch zu anderen Plattformen wie Amazon Web Services oder IBM Bluemix senden. Auch Anbindungen an Third-Party-Lösungen sind aufgrund des standardisierten Protokolls MQTT machbar. Cyber-Security ist dabei für Wago ein großes Thema. Die Steuerungen PFC100 und PFC200 erfüllen diese Anforderung, denn sie codieren Daten nicht nur mittels SSL/TLS 1.2 direkt in der Steuerung, sondern übertragen diese via VPN-Tunnel auch sicher in übergeordnete Systeme. Die Controller zeichnen sich durch ein plattformübergreifendes Realtime-Linux aus, das als Open-Source-Betriebssystem langzeitverfügbar, skalierbar sowie Update-fähig ist und Tools wie Rsync unterstützt. Somit sind sie auch als Secure-Gateway einsetzbar. Die Linux-Basis unterstützt wesentliche Sicherheitsprotokolle und sorgt dafür, dass diese durch die Linux-Community ständig weiterentwickelt werden. IT-Security by Design lautet daher die Devise: Alle IT-Security-Mechanismen sind fest in den Controller integriert und können nicht durch Fremdzugriff ausgekoppelt werden. Die Wago Cloud Data Control ist als Betaversion bis Ende Juni 2018 kostenlos verfügbar
Hohe Transparenz gefordert
Voraussetzung hierfür sind transparente Informationen zu Abläufen, Performance und Qualität. Zwar werden in industriellen Prozessen bereits große Datenmengen erfasst, allerdings sind diese meist auf verschiedene Systeme verteilt, die nicht kompatibel sind, sodass Anlagen und Prozesse nur schwer vernetzt werden können. Außerdem müssen Fertigungsinseln auch in der Vertikalen über Fabrikgrenzen hinaus zur Cloud kommunizieren können, sodass bei Bedarf selbst Endkonsumenten in die Produktion eingreifen können. Wago hat sich intensiv mit diesen Anforderungen auseinandergesetzt und bietet konkrete Lösungsansätze, die auf heute verfügbarer Technik basieren sind und Anwendern messbaren Mehrwert bieten. Zu den neuesten Ansätzen zählt die Software-Umgebung Wago Cloud Data Control, die alle Steuerungen der PFC-Baureihe sowie deren Applikationen und Daten verwaltet und überwacht. Ein Web-Portal dient dem Anwender als Benutzeroberfläche für den Cloud-Dienst, der bei Microsoft Azure gehostet wird. Über diesen hat er Zugriff auf Funktionen wie Projekt-, SPS- und Benutzerverwaltung oder Controller-Status-Monitoring, Alarmfunktionen und E-Mail-Benachrichtigungen. Auf einem Dashboard lassen sich Texte, Tabellen, Diagramme, Zeigerelemente und Kommando-Buttons bequem und übersichtlich bedienen. Bei anwendungsspezifischen Lösungen kommen die REST- oder OPC-UA-Schnittstellen zum Einsatz - beispielsweise beim Energie-Monitoring, aber auch für Predictive-Maintenance-Applikationen. Sie ermöglichen es Anwendern, Störungen zu erkennen und Reparaturen anzustoßen, bevor sich die Defekte zu gravierenden Schäden auswachsen und Produktionsausfälle verursachen.
WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN SPS-Special 2017 - 14.11.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
