OPC UA – Universeller Datenaustausch bis in die Cloud

Wie lassen sich die Daten intelligenter Sensoren zur Auswertung in die IT übermitteln? Eine wichtige Frage – denn nur wer hierzu in der Lage ist, kann Industrie 4.0-Projekte oder eine vorausschauende Wartung erfolgreich umsetzen. Unsere Antwort sind IT-Schnittstellen wie REST-API und OPC UA: Die modernen ASi-5/ASi-3 Gateways von Bihl+Wiedemann, als Standard- und Safety-Varianten für viele Feldbussysteme, verfügen über dieses offenen Kommunikationsprotokolle. Dadurch können sie alle Daten der ASi Module bzw. der daran angeschlossen Peripheriegeräte (z. B. IO-Link Sensoren oder diverse Aktuatoren) direkt und vertikal an die IT übertragen. Außerdem erzeugen das Gateway und die Module selbst Daten wie Betriebsstunden oder Modultemperatur. Diese werden natürlich auch direkt an die IT übertragen.

 

Mithilfe des OPC UA Servers in unseren Gateways können Sie zudem auf verschiedenste Maschinendaten zugreifen. Über das Netzwerk lassen sich von Gerätediagnosen bis hin zu Prozessdaten viele Informationen über die Maschine und den Prozess einfach abrufen. Ein weiterer Vorteil: Durch den Einsatz von OPC UA können im Gegensatz zu den Feldbussen alle Daten aus den ASi Geräten abgeholt werden. Eine Limitierung, wie die PROFINET Telegrammlänge von 1024 Byte, existiert bei OPC UA nicht. Um die Datensicherheit zu gewährleisten, unterstützen wir unter anderem verschlüsselte OPC UA-Kommunikation auch mit kundenspezifischen Zertifikaten. Dadurch lassen sich die Geräte nahtlos in bestehende IT-Security- Konzepte integrieren.

Ihre Vorteile mit OPC UA Lösungen von Bihl+Wiedemann

  • OPC UA entwickelt sich zum industriellen Standard. So können über viele Maschinen oder Anlagen hinweg Daten einfach zusammengeführt und aufbereitet werden
  • Zertifikatsbasierte Security-Lösung integriert
  • Der BSI empfiehlt aus Sicht der Cybersecurity OPC UA aufgrund der integrierten Verschlüsselungs- und Authentifizierungsverfahren
  • Einfache Diagnose über alle Ebenen – ohne Umweg über die SPS; von Aktuator- und Sensorebene, Steuerungsebene, Produktionsleitebene, Manufacturing and Execution-Ebene bis Unternehmensplanung eine durchgängige Lösung
  • OPC UA vereinfacht die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation
  • Strukturierte Daten, die vom Menschen und Maschinen gelesen werden können, erleichtern die Programmierung und Nutzung der Daten

Use Case: IO-Link Devices einfach mit der Cloud verbinden

  • Beliebige IO-Link Devices (hier eine RFID Station und ein Temperatursensor) lassen sich über ASi-5 Module mit integriertem IO-Link Master (z. B. BWU4077) an ASi anschließen.
  • Die Daten der IO-Link Devices werden über den integrierten OPC UA Server des ASi Gateways (z. B. BWU3952) in die Cloud (hier AWS von Amazon) gesendet.
  • Neben den IO-Link-Prozessdaten werden auch Gateway-Diagnosen (u. a. Strom und Spannung vom ASi Kreis) als OPC UA Objekte übertragen.
  • Es wird ein AWS IoT Zertifikat und privater Schlüssel erzeugt und mit einem Script-basierten Edge-Server verknüpft.
  • Das Zertifikat ermöglicht eine eindeutige Verbindung zwischen OPC UA Server und OPC UA Client, der mit der cloudbasierten Datenbank integriert ist.
  • Der Script-basierte Edge-Server sendet regelmäßig vorbereitete Datenpakete direkt in die Cloud.
  • Die Daten werden in einem Dashboard anschaulich visualisiert.

OPC UA – Einfacher Zugriff auf verschiedenste Maschinendaten

Über ASi eingesammelte Daten von Sensoren und Aktuatoren sind in Zeiten von Industrie 4.0 nicht mehr nur für die Steuerung unverzichtbar. Auch höhere Ebenen wie Fernwartungsserver, Visualisierungssysteme und cloudbasierte Applikationen benötigen verlässliche, semantische Daten aus der untersten Feldebene.


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