Industrial

Neue Perspektiven durch Container-Anwendungen

Cleveres Datenmanagement

Ressourcenschonende und universell einsatzbare Anwendungen auf heterogenen Rechnerplattformen bedeuten für die Industrie 4.0 neue Welten in puncto Industriedaten. Container-Anwendungen, die als kleines Softwaremodul eine eng abgegrenzte Funktionalität bereitstellen, sind ein Beispiel für solch ein cleveres Datenmanagement in der Automatisierungswelt. Softing hat eine neue Produktfamilie am Start, die die Container-Technologie für Siemens- und Modbus-Steuerungen in der Industrie 4.0 nutzt.

Die Idee dahinter

Wie eingangs erwähnt, handelt es sich bei Container-Anwendungen um Softwaremodule mit einer genau abgegrenzten Funktionalität, die für die Automatisierungstechnik neue Einsatzmöglichkeiten eröffnen. Vorteile sind die ressourcenarme universelle Applikation auf verschiedenen Rechnerplattformen oder die praktische Isolierung, Kapselung und Portabilität von Software. Der Clou daran ist, dass die Container wie eine Art virtuelle Maschine agieren, in der alle benötigten Komponenten als Bibliothek enthalten sind. Infolgedessen können sie unabhängig von externen Komponenten und der Umgebung ausgeführt werden. Kommen mehrere Container-Anwendungen auf einer Hardwareplattform zum Einsatz, teilen sie sich das Betriebssystem und gegebenenfalls bestimmte Hardwareressourcen, sind aber voneinander und vom Gesamtsystem komplett getrennt. So ist sichergestellt, dass sich eine Container-Anwendung, unabhängig von der Ausführungsumgebung, immer identisch verhält.

Container-Anwendungen sind nach dem Download über einen einzigen Befehl innerhalb weniger Sekunden bereitgestellt und haben für die Produktionsebene den Vorteil, dass sie leicht zentral administriert werden können. Dies kann entweder On-Premise über ein Device Management System (DMS) oder über die Cloud (z.B. Microsoft Azure IoT Edge, AWS IoT Greengrass) erfolgen und bei einer Veränderung der Maschinenauslastung kann die „Arbeit“ auf mehrere Container-Anwendungen verteilt werden. 

Smarte Lösung basierend auf modernster Sicherheit und Know-how

Zu erwähnen ist an dieser Stelle, dass ausserhalb des Containers unbedingt die entsprechenden Sicherheitsstandards eingehalten werden müssen. Bei einem parallelen Einsatz von mehreren Container-Anwendungen auf einem Rechner können etwaige Hackerangriffe, die nur auf eine Container-Anwendung erfolgen, auch Auswirkungen auf die anderen Container haben, da dasselbe Betriebssystem genutzt wird. Und dass für diese neue Technologie Know-How aufgebaut werden muss, ist selbstverständlich. Dieses Know-How und smarte wie sichere Container-Anwendungen für alle gängigen Verschlüsselungen hält Softing für den Markt bereit.

 

Die edgeConnector Produktfamilie steht parat

Softing Industrial hat Container-Anwendungen für die Einbindung der Produktion in eine umfassende Industrie 4.0-Umgebung mit den neuen edgeConnector-Produkten aus seiner dataFEED-Familie entwickelt und auf den Markt gebracht. Nach der Installation von Docker Desktop für den Einsatz auf einem Windows, Linux oder Mac-Rechner sind sie sehr schnell einsatzbereit:

Die einzelnen Produkte greifen jeweils über Ethernet oder proprietäre SPS-Protokolle auf die Daten der Steuerungen verschiedener Hersteller zu. Für die Datenweitergabe und Integration verwenden diese immer OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) und MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) als wichtigste Kommunikationsprotokolle. Die edgeConnector-Produkte legen besonderen Fokus auf die Sicherheit. So werden alle gängigen Verschlüsselungs- und Sicherheitsmechanismen unterstützt, darunter auch rollenbasierte Zugriffsrechte und der Zertifikatsaustausch. Lokal erfolgt die Konfiguration, Steuerung und die Verwaltung über eine integrierte Internetschnittstelle oder remote über eine REST-API (Representational State Transfer – Application-Programming Interface), das den Austausch von Informationen ermöglicht, insofern sich diese auf unterschiedlichen Systemen befinden.

Aktuell umfasst die edgeConnector-Produktfamilie drei Produkte zur Einbindung von Siemens- und Modbus-Steuerungen.

  • edgeConnector Siemens unterstützt den Zugriff auf die Siemens-Steuerungen SIMATIC S7-300/400 sowie SIMATIC S7-1200/1500 für die Betriebsdatenerfassung, die Analyse von Fertigungsparametern oder die vorausschauende Wartung.
  • edgeConnector 840D für die CNC-Steuerungen SINUMERIK 840D Solution Line und Power Line, um Prozessparameter aus dem NC-Teil (Achs-, Werkzeug- und Programmdaten, etc.) dem PLC-Teil (Zustand, Programmabschnitte, Alarme) und Antriebsdaten (Drehmomente, Ströme, Drehzahlen) auszulesen.
  • edgeConnector Modbus für den Zugriff auf Modbus-TCP-Steuerungen, z. B. von Schneider Electric, Wago, Beckhoff oder Phoenix Contact. Das Produkt ist auch in der Lage, Energiedaten oder andere Prozessvariablen von einfachen Modbus-kompatiblen Sensoren zu erfassen. Mit OPC UA oder MQTT können die Daten dann in übergeordnete Managementsysteme wie ERP, MES integriert werden oder dienen der Prozessvisualisierung oder Maschinendatenerfassung. 

Mit der edgeConnector-Produktfamilie kann nun bei Softing zwischen einem klassischen Hardware-Gateway, einer Middleware oder einer Docker Container-Anwendung für die Realisierung einer Industrie 4.0- und IIoT-Anwendung (Industrial Internet of Things) gewählt werden. Für die Zukunft plant Softing, die edgeConnector-Produktfamilie weiter auszubauen, um auch die Anbindung von Ethernet/IP für Rockwell- und Omron-Steuerungen zu ermöglichen. Außerdem arbeitet Softing an der Erweiterung der Konfigurationsmöglichkeiten aus der Cloud.

Die gesamte Dokumentation und entsprechende Downloads zu den jeweiligen Produkten haben wir hier für Sie hinterlegt.
 

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Buxbaum Automation GmbH

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