IIoT e Industria 4.0 – ASi come centro nevralgico efficiente della fabbrica intelligente
ASi-5 - Elevata dimensione di dati per applicazioni complesse
Dati macchina, dati di processo e dati diagnostici: oggi le macchine e gli impianti generano enormi quantità di dati. Ma solo una parte di questi appartiene necessariamente al PLC di livello superiore. Per implementare con successo i progetti di Industria 4.0, la maggior parte dei dati deve essere elaborata e analizzata in IT. L'interazione coordinata è possibile solo se tutti i dispositivi del sistema cyber-fisico comunicano tra loro.
È necessario un potente sistema di trasferimento di dati come l'ASi-5. La nuova generazione ASi offre elevata dimensione di dati e tempi di ciclo ridotti. Questo facilita l'integrazione dei sensori intelligenti, come IO-Link, così importanti per l'Industria 4.0.
Anche i nostri moderni gateway ASi-5/ASi-3 giocano un ruolo importante. Sono dotati di due interfacce indipendenti – per OPC UA e per un bus di campo – che consentono di trasferire i rispettivi dati direttamente all'IT o al sistema di controllo. I gateway fungono anche da collegamento tra i dispositivi di campo e i sistemi IT di livello superiore, raccogliendo preziosi dati diagnostici che integrano utilmente i dati dei dispositivi dal campo.
Poiché una maggiore connettività aumenta i rischi informatici, ci affidiamo alla comunicazione e all'autenticazione crittografata. Grazie alla possibilità di aggiornamento sul campo, i gateway ASi-5/ASi-3 soddisfano anche i futuri requisiti di sicurezza.
Indice
- ASi-5 - Elevata dimensione di dati per applicazioni complesse
- I nostri vantaggi con IIoT e Industria 4.0
- I gateway ASi-5/ASi-3 separano in modo intelligente l'IT e l'OT
- I gateway ASi-5/ASi-3 come dispositivi Edge
- Bihl+Wiedemann soddisfa i crescenti requisiti di sicurezza
- Caso d'uso: collegare facilmente i dispositivi IO-Link al cloud
- OPC UA - Scambio di dati universale dal sensore al cloud
I nostri vantaggi con IIoT e Industria 4.0
Interfaccia OPC UA
integrata
Tutti i gateway ASi-5/ASi-3 sono dotati di un server OPC UA, che consente il trasferimento diretto dei dati tra i dispositivi di campo tramite ASi e i sistemi IT, indipendentemente dal bus di campo. Grazie al server OPC UA, i dati possono essere facilmente utilizzati in un cloud, su un server locale o in uno strumento di visualizzazione.
Separazione intelligente dei dati
Grazie a due interfacce indipendenti, i nostri gateway ASi-5/ASi-3 consentono una separazione coerente tra OT (PLC) e IT (sistemi di database). Essendo il primo componente della piramide dell'automazione in grado di comunicare attraverso i protocolli Internet, il gateway è adatto come intelligente separatore dei dati. Grazie alla separazione di rete tra IT e OT, il traffico sulla rete di bus di campo può essere ridotto e accelerato.
Concetti moderni di sicurezza IT
Offriamo procedure di crittografia autenticate e aggiornamenti software firmati. Inoltre, supportiamo certificati specifici del cliente per le comunicazioni TLS e OPC UA. In questo modo i nostri dispositivi possono essere integrati senza problemi nei concetti di sicurezza IT esistenti.
Sforzo di integrazione ridotto
Per collegare in modo sicuro un dispositivo edge al cloud, sono necessarie l'identificazione, l'autenticazione e lo scambio di certificati. L'impegno una tantum è lo stesso per tutti i dispositivi edge. Ma con un master IO-Link a 8 porte basato su Ethernet, ad esempio, è possibile raccogliere solo otto dispositivi IO-Link. Al contrario, un gateway ASi-5/ ASi-3 può integrare diverse centinaia di dispositivi IO-Link e altri sensori e attuatori.
I gateway ASi-5/ASi-3 come dispositivi Edge
1. I dati di tutti i dispositivi impiegati vengono trasferiti tramite ASi al gateway ASi-5/ ASi-3 con server OPC UA integrato. I dati raccolti sono poi disponibili sull’interfaccia IT e OT.
2. I dati di tutti i dispositivi impiegati vengono trasferiti tramite ASi al gateway ASi-5/ ASi-3 con server OPC UA integrato. I dati raccolti sono poi disponibili sull’interfaccia IT e OT.
3. Tramite internet il gateway ASi trasmette al cloud come dispositivo Edge tutti i dati rilevanti. A tal fine le opzioni sono due: un server Edge prepara i dati e li invia al cloud o in alternativa il cloud stesso preleva i dati dal server OPC UA.
4. I dati sono ora disponibili nel cloud e possono essere utilizzati come informazioni importanti – ad es. per la manutenzione preventiva oppure per la gestione dell’inventario ERP centralizzata in tempo reale.
I Smart Factory Devices, ad es. un convertitore decentralizzato con interfaccia IO-Link, sono decisamente utili per l'IT e l'OT. Il controllo di processo (OT) gestisce il movimento dell’azionamento e regola inoltre la velocità variabile, il tempo di rampa e il senso di rotazione. Mediante analisi di Big Data, Machine Learning o algoritmi AI i sistemi IT possono produrre un vero valore aggiunto. Per questo vengono valutati i dati di diagnostica come temperatura del dissipatore di calore, potenza assorbita o modalità operativa dell’azionamento. Spesso in un modulo Smart Factory sono presenti anche più dati di diagnostica rispetto ai dati di processo effettivi. I dati di diagnostica possono essere trasferiti dal gateway ASi-5/ASi-3 sia sull’interfaccia di bus di campo che sull’interfaccia di diagnostica. Per ridurre il carico sull’OT con un bus di campo, ad es. PROFINET e i dati critici in tempo reale, può essere utile impiegare una struttura di rete separata per l’IT. Il gateway ASi-5/ASi-3 fornisce un’interfaccia IT stabile e sicura con il server OPC UA integrato.
Bihl+Wiedemann soddisfa i crescenti requisiti di sicurezza
A causa del forte collegamento in rete dei dispositivi di Industria 4.0, il tema della sicurezza dei dati sta assumendo un'importanza enorme, poichè qualsiasi dispositivo con accesso ad altri dispositivi in una rete può essere utilizzato come piattaforma di attacco. Noi consentiamo la perfetta integrazione dei nostri dispositivi nei concetti di sicurezza IT esistenti e garantiamo la sicurezza dei dati come segue:
Tutti i moderni gateway ASi-5/ASi-3 sono aggiornabili e possono soddisfare i futuri requisiti di sicurezza anche dopo la messa in funzione.
Il firmware sul server di aggiornamento è firmato.
Ogni dispositivo compatibile con il protocollo TCP/IP riceve un certificato individuale per la comunicazione SSL in produzione.
ASi aumenta la sicurezza attraverso l’interruzione della comunicazione tra TCP/IP e i dispositivi sul campo.
OPC UA utilizza metodi di crittografia consolidati come AES-256 con SHA fino a 512 o RSA.
Gli aggiornamenti software e OPC UA possono essere bloccati anche localmente sul dispositivo: una protezione affidabile e assoluta.
Qualsiasi dispositivo IO-Link (qui una stazione RFID e un sensore di temperatura) può essere collegato all'ASi tramite i moduli ASi-5 con master IO-Link integrato (BWU4077).
I dati dei dispositivi IO-Link vengono inviati al cloud (in questo caso AWS di Amazon) tramite il server OPC UA integrato nel gateway ASi (BWU3674).
Oltre ai dati di processo IO-Link, anche la diagnostica del gateway (comprese la corrente e la tensione del circuito ASi) viene trasmessa come oggetti OPC UA.
Un certificato AWS IoT e una chiave privata vengono generati e collegati a un edge server basato su script.
Il certificato consente una connessione univoca tra il server OPC UA e il client OPC UA, che è integrato nel database basato sul cloud.
L'edge server basato su script invia regolarmente pacchetti di dati preparati direttamente al cloud.
I dati vengono visualizzati chiaramente in un dashboard.
OPC UA - Scambio di dati universale dal sensore al cloud
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 Cloud-basierte Applikationen benötigen verlässliche, semantische Daten aus der untersten Feldebene.
