Inhaltsverzeichnis
1. Brown- oder Greenfield
2. Bewährte Infrastruktur
3. Daten im Open-Industry-4.0-Alliance-Format
4. Projekte erfolgreich mit netFIELD umsetzen
Mit der neuentwickelten Instant-IO-Link-Lösung sensorEDGE vereinfacht Hilscher die Fernwartung nun erheblich. Ausgestattet mit zwei netIOL-Chips – ein von Hilscher entwickelter IO-Link-Master-Controller – und einem Cloud-Uplink, ermöglicht es die Sensor-Box, Daten von bis zu acht IO-Link-Sensoren aus der Ferne zu überwachen und zu analysieren. Im Sekundentakt überträgt sie die Sensordaten in eine Cloud, sobald IO-Link-Sensoren daran angeschlossen und automatisch in Betrieb genommen werden. Im Cloud-Web-Frontend sind die Daten direkt visualisierbar oder können über eine API von beliebigen Applikationen abgerufen werden.
Bisher war der Weg zur Fernüberwachung von Zuständen einer mit IO-Link instrumentierten Anlage aufwendig. Gerade der klassische Aufbau mit Nutzung einer SPS, die Installation des Profinet-Netzwerkes und der Betrieb von unterlagerten IO-Link-Mastern liegt in der Kosten-/Nutzenrechnung ungünstig, vor allem wenn es um kleine Maschinen oder Anlagen geht.
In solchen Fällen reichen oft nur wenige Informationen, um z.B. den Degradierungszustand einer Maschine zu erfassen. Zudem muss die SPS zur Übertragung der Daten in die Cloud über eine permanente Internetverbindung verfügen, für viele Fabrikbetreiber aus Sicherheitsgründen ein K.O.-Kriterium. sensorEDGE hingegen ermöglicht die einfache Ergänzung der klassischen IO-Link-Instrumentierung mit cloudgebundener Sensorik. Nutzer können dabei auf die standardisierte und bewährte IO-Link-Technologie vertrauen und so im Handumdrehen sogar Brownfield-Anlagen an die Cloud anbinden.
Brown- oder Greenfield
sensorEDGE ist ideal zum Nachrüsten von Bestandsanlagen, die bislang lokal gesteuert aber nie fernüberwacht wurden. Bis zu 10.000 Sensoren sind einsetzbar und decken nahezu jeden Anwendungsfall ab. Das Gerät versorgt sich autonom mit den nötigen IODD-Konfigurationsdateien.
Dabei macht es keinen Unterschied, ob die Anlagen sich bereits seit Jahrzehnten im Betrieb befinden oder gerade neu geplant werden. sensorEDGE ist mit allen IO-Link-Sensoren kompatibel, die gemäß Protokoll-Standard IEC 61131-9 arbeiten und kann daher mit minimalem Aufwand integriert werden. Für sensorEDGE werden lediglich eine Stromversorgung und ein Internetanschluss benötigt. Eine aufwendige Inbetriebnahme der SPS und des Feldbus-Systems entfallen komplett. Die Sensoren werden einfach angeschlossen, automatisch erkannt und in den Nutzdatenaustausch gebracht.
Mit einer Datenübertragungsrate von einer Sekunde bewegt sich das System fast im Echtzeitbereich. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn über die Daten über Cloud-API von eigenen Applikationen abgerufen und weiterverarbeitet werden, wodurch sich zeitsensible Anwendungen realisieren lassen.
Bewährte Infrastruktur
Mit sensorEDGE vermarktet Hilscher erstmals eine eigene Gerätelösung zu Fernwartungszwecken. Obwohl das Unternehmen damit in ein neues Marktsegment vordringt, kann es dabei auf bewährte Technologie zurückgreifen. Möglich macht das Hilschers Ökosystem netFIELD, die Plattform für Gerätemanagement, Softwareverteilung und Diagnose beliebiger Geräte aus der Ferne.
Die Grundlage der netFIELD-Geräte bildet das von Hilscher entwickelte Betriebssystem netFIELD OS, das es in verschiedenen Ausprägungsstufen wie Linux VM oder als Add-On für Debian und Ubuntu gibt. Das OS und das zugehörige Internet-Backend netFIELD Platform gehen beim Gerätestart eine Verbindung ein. Dieses sogenannte Onboarding kann gerätespezifisch entweder manuell oder wie bei sensorEDGE im Zero-Touch-Betrieb automatisch durchgeführt werden.
Den Abschluss der Infrastruktur bildet das Internet-Frontend-Portal netfield.io, mit dem die Geräte verwaltet werden und der Nutzer seine Software und Updates verteilen sowie Diagnosen durchführen kann. Die Software der Geräte sowie deren Verteilung basiert auf der modernen Docker-Technologie. Die Applikationen werden in Containern organisiert und an einzelne Geräte oder Gerätegruppen mittels Flottenmanagement geladen. Auch hier bestimmt der Zero-Touch-Betrieb, welche Container automatisch in ein Gerät geladen werden, sobald es eine Verbindung zum Internet hat.
Ein sensorEDGE-Gerät kommt also zum Kunden zunächst ohne Applikation und versorgt sich in den ersten Minuten nach dem Einschalten mit seiner aktuellen containerisierten Gerätesoftware selbst. Auch im späteren Betrieb werden über den gleichen Mechanismus Updates eingespielt.
Daten im Open-Industry-4.0-Alliance-Format
Für den einfachen Anwendungsfall sensorEDGE wurde das netFIELD Portal auf wesentliche Basisfunktionen reduziert, die Dashboard-Funktion zur unmittelbaren Datenvisualisierung mittels Web-Browser freigeschaltet und auf dem Webportal sensoredge.io instanziiert. Die Datenübertragung zwischen sensorEDGE und Backend geschieht im OI4-Format der Open Industry 4.0 Alliance (OI4), einem partnerschaftlichem Zusammenschluss führender Industrieunternehmen, die sich für die Umsetzung herstellerübergreifender Industrie-4.0-Lösungen einsetzen.
Einer der Vorteile der Datenübertragung im OI4-Format ist dessen Standardisierung, wodurch die Kommunikation der Geräte von OI4-Mitgliedern stark vereinfacht wird. Über die offen dokumentierte WebSocket-API lassen sich so die Daten rund um die Uhr in Echtzeit in beliebige Applikationen streamen und dann weiterverarbeiten.
Projekte erfolgreich mit netFIELD umsetzen
sensorEDGE ist das Paradebeispiel für eine erfolgreiche Abbildung der netFIELD-Technologie und ihrer Möglichkeiten auf einen konkreten Anwendungsfall. netFIELD resultiert aus der Frage, wie Fabrikbetreiber, Systemintegratoren und Maschinenbauer ihre Produktionsanlagen möglichst effizient und zentralisiert verwalten können, ohne dabei die Grundpfeiler der Kommunikations-Infrastruktur selbst entwickeln zu müssen. Das ist gerade im industriellen Internet der Dinge (IIoT) für viele Unternehmen nicht einfach. Dennoch wollen auch fertigende Unternehmen nicht auf die zahlreichen Vorteile verzichten, die das IIoT mit sich bringt.
Fernwartung, Sensordatenüberwachung in Echtzeit, Steuerung der Anlagen von jedem Ort der Welt oder Predictive Maintenance – im Wettbewerb können diese Technologien die entscheidende Effizienzsteigerung bedeuten, mehr Flexibilität ermöglichen oder einen empfindlichen Produktionsausfall vermeiden. ge
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Kontakt:
Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH
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