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Verfahrenstechnik 12/2018

Verfahrenstechnik 12/2018

Rundum vernetzt

Rundum vernetzt Bestehende Anwendungen einfach in die Cloud bringen Im Zuge der fortschreitenden Automatisierung und Digitalisierung ergeben sich unterschiedliche Herausforderungen. Dazu gehört die Frage, wie ältere Komponenten mit neuen Technologien interagieren können. Ein Gateway bietet eine Lösung zur einfachen Integration bestehender Infrastrukturen in eine Cloud. Autor: Arno Martin Fast, B. Eng., Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont Die Einsicht, dass aus der zunehmenden Vernetzung der Industrie über das Internet zahlreiche Vorteile resultieren, ist mittlerweile in allen Industriebereichen gereift. Doch kein Unternehmen möchte seine bisherigen Strukturen und Anlagen aufgrund des zu erwartenden Nutzens neu entwickeln. Davon abgesehen dürften die so entstehenden Kosten in den wenigsten Fällen zu rechtfertigen sein. Die Lösung für das geschilderte Problem stellen IoT-Gateways dar. Dabei handelt es sich um kleine Geräte, die die vorhandene Infrastruktur an das Internet anschließen und so bspw. die Verwendung von Cloud-Services ermöglichen. Die Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass keine Veränderungen an den existierenden Systemen notwendig sind. Das Gateway wird einfach als zusätzliche Komponente in das System eingebunden und verrichtet seine Aufgabe anschließend selbstständig, ohne die anderen Geräte zu stören oder zu beeinflussen. Auf diese Weise lassen sich bestehende Anwendungen einfach um neue Funktionen erweitern. Typisches Beispiel für ein solches IoT- Gateway ist das Proficloud-Gateway von Phoenix Contact. Mit dem Gerät können Unternehmen einen ersten Schritt in das Internet of Things gehen. Als Cloud-Lösung erlaubt die Proficloud den Anwendern einen intuitiv zu konfigurierenden und sicheren Einstieg in die IoT-Welt sowie die Nutzung der vielfältigen Vorteile einer Cloud. Die wesentlichen Merkmale der Proficloud – Offenheit, einfache Bedienbarkeit und Zugriffssicherheit – sind beim Proficloud-Gateway ebenfalls umgesetzt worden. Als vorteilhaft erweist sich die direkte Anbindung des Proficloud- Gateways an die Proficloud beispielsweise, 28 VERFAHRENSTECHNIK 12/2018

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN weil die Daten von Geräten mit verschiedenen Feldbusschnittstellen in der Cloud gespeichert und visualisiert werden können. Dieser Dienst wird als Proficloud TSD Service bezeichnet. TSD steht für Time Series Data, also Zeitreihendaten. Damit ist die Verknüpfung eines Zeitstempels und eines relevanten Werts zu einem gemeinsamen Datenpunkt gemeint. Eine Voraussetzung für die Analyse von Zeitreihendaten ist, dass die Werte nicht kontinuierlich, sondern in bestimmten zeitlichen Abständen anfallen. So kann aus einem analogen Messsignal durch Abtastung eine Zeitreihe gewonnen werden. Das Cloud-IoT-Gateway und die Proficloud umfassen offene Schnittstellen, weshalb der Anwender mit einem Software Development Kit (SDK) eigene Dienste für die Proficloud entwickeln Das Cloud-IoTkann. Trotz der Offenheit des Systems ist das Cloud-IoT-Gateway ein­ Gateway bindet die vorhandene Infrastruktur an fach zu installieren oder in bestehende Systeme zu integrieren. Aufgrund das Internet an der Nutzung von Standard-Übertragungsprotokollen wie Modbus TCP/ RTU können die Komponenten unterschiedlicher Hersteller mit der Proficloud verbunden werden. Phoenix Contact bietet verschiedene Geräte mit einer Modbus-TCP-Kommunikation an. Dazu gehören Kleinsteuerungen sowie Energiemessgeräte. Optimierungspotenziale erkennen und nutzen Im Zusammenspiel mit dem Cloud-IoT- Gateway lassen sich somit beliebige Daten aus der Steuerung in der Proficloud speichern und dort analysieren, um bspw. Optimierungspotenziale in der Anlage zu erkennen. Darüber hinaus kann mit den Daten der Energiemessgeräte ein webbasiertes Energiedaten-Monitoring in der Proficloud erstellt werden. Zur Konfiguration der Kommunikationswege stellt das Proficloud-IoT-Gateway ein webbasiertes Management zur Verfügung. Ein handelsüblicher Browser reicht also für die Einstellungen aus, sodass keine Kosten für eine Engineering-Software anfallen. Da sowohl die Datenübertragung der Cloud-IoT-Gateways als auch die Kommunikation mit der Proficloud durch eine TLS- Verschlüsselung (Transport Layer Security) geschützt ist und die Verbindung lediglich durch die Proficloud-Teilnehmer initiiert werden kann, sind grundlegende Aspekte für die Daten sicherheit berücksichtigt. Selbstverständlich steht es dem Anwender frei, zusätzliche Security-Maßnahmen zu installieren. Fotos: Phoenix Contact www.phoenixcontact.de Einfache Integration weiterer Geräte Der TSD Service der Proficloud stellt zunächst ein leicht verständliches Device Management zur Verfügung. Neben dem Proficloud-IoT-Gateway können weitere Geräte von Phoenix Contact in die Lösung integriert und verwaltet werden, z. B. die PLCnext- Steuerung AXC F 2152. Jede Komponente wird durch eine UUID (Universally Unique Identifier) identifiziert und lässt sich über diese in die Proficloud einbinden. Nachdem die Geräte zur Proficloud hinzugefügt worden sind, erscheinen die von ihnen gesendeten Daten sofort. Ein weiterer Mausklick führt dann zur Anwendung TSD Analytics. Mit der Open-Source-Plattform lassen sich eigene Dashboards online aufbauen und frei konfigurieren. Sämtliche Webseiten der Proficloud werden in einem responsiven Webdesign erstellt, sodass dem Nutzer die Daten in einer an das Endgerät angepassten Ansicht dargestellt werden. VERFAHRENSTECHNIK 12/2018 29

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