Industrial

Smarte Erweiterung bestehender Prozessanlagen

Mit dem NOA-Konzept offen und sicher in die Zukunft

Mit dem Einzug der Digitalisierung in die Prozessindustrie stehen viele Unternehmen vor der Herausforderung, Innovation und Kontinuität in Einklang zu bringen. Auf den ersten Blick entwickeln sich Prozessindustrie und Informationstechnologie mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Während Prozessanlagen über lange Zeit stabil und zuverlässig eingesetzt werden und dafür seit Langem die traditionelle Architektur der Automatisierungspyramide nutzen, ist in der IT-Welt ein rasanter Fortschritt zu beobachten. Schlagworte sind hier das Internet der Dinge, Industrie 4.0, Cloud Computing oder Big Data. Wie aber können Anlagenbetreiber moderne IT-Konzepte zur Optimierung ihrer Prozesse nutzen, ohne dabei die hohe Verfügbarkeit, die Echzeitfähigkeit und die Redundanzanforderungen im Anlagenbetrieb zu gefährden? 

NAMUR, die Interessensgemeinschaft der Prozessindustrie, hat als Antwort auf diese Herausforderung mit NAMUR Open Architecture (NOA) ein Konzept entwickelt, das die Anlagenoptimierung durch IT-OT-Integration für die Prozessindustrie in greifbare Nähe rückt. NOA ergänzt die bestehende Automatisierungsstruktur und bietet offene Schnittstellen zwischen der klassischen Prozessautomatisierung und der modernen IT. Daten können aus der Automatisierungspyramide ausgelesen und sicher in die Pyramide hinein übertragen werden, ohne die Verfügbarkeit und Sicherheit der installierten Prozessanlage zu gefährden. Dazu setzt NOA in erster Linie auf dem existierenden OPC UA-Standard für die einfache Integration von sich schnell verändernden IT-Komponenten in die Gesamtanwendung auf.

Was bedeutet das für Sie als Betreiber bestehender Prozessanlagen? Sie können Ihre Anlage über die Einbindung passender Produkte NOA-konform erweitern und so direkt die Vorteile moderner IT-Anwendungen nutzen. Softing bietet hierfür eine Reihe von Produkten, die den speziellen Anforderungen der Prozessindustrie Rechnung tragen und auf unserer langjährigen Expertise in industrieller Kommunikation und OPC UA aufbauen.

Geräte- und Sensordaten für Monitoring und Optimierung nutzen

Mit den Produkten aus unserer smartLink-Familie (smartLink HW-DP und smartLink SW-HT)-greifen Sie unabhängig von der Steuerung auf Ihre Feldgeräte zu und können Geräte- und Sensordaten in umfassenden IT-Anwendungen weiterverwenden. Das gilt für Bestandsanlagen mit HART- oder Feldbusinstallationen genauso, wie für neue Projekte, die Industrial Ethernet nutzen. In Abhängigkeit von der Kommunikationsart erfolgt der Datenaustausch über eine reine Software-Lösung oder über ein Hardware-Gateway.

Die smartLink-Produkte werden parallel zur Steuerung eingesetzt und lassen sich im laufenden Betrieb ohne Anpassung des Netzes einbinden. Die erfassten Prozessdaten stellt smartLink über die offenen Industriestandards OPC UA, MQTT, HART IP und FDT/DTM zur Weiterverarbeitung, etwa in Monitoring- und Optimierungsanwendungen, zur Verfügung.

Die Vorteile 

  • minimaler Einbau- und Verkabelungsaufwands
  • Umsetzung der vollständigen Funktionalität in vielen Fällen ausschließlich über Software
  • schnelle und sichere Installation durch einfache Konfiguration und einen kleinen Fußabdruck 
  • einfache Einbindung auch von neuer Funktionalität oder von zukünftigen Technologietrends für den Datenaustausch durch das Aufspielen kostenloser Firmwareupdates

So profitieren Sie mit smartLink von einer zukunftssicheren und kostengünstigen Lösung für die Digitalisierung von Bestands- und Neuanlagen und die Umsetzung kommender Industrial IoT-Herausforderungen, ohne dabei die Kommunikation im Kernprozess zu beeinflussen.

Steuerungsdaten flexibel in die NOA-Anwendung einbinden

Bestandsanlagen lassen sich über die Container-Anwendungen der edgeConnector-Produktfamilie in eine NOA-Umgebung einbinden. Diese schlanken Softwaremodule stellen eine eng abgegrenzte Funktionalität, etwa für den Zugriff auf die Daten in SIMATIC S7- oder Modbus TCP-Steuerungen bereit. Sie enthalten eine Bibliothek aller benötigten Komponenten, so dass sie unabhängig von der Umgebung ausgeführt werden können. Über die Standards OPC UA und MQTT ist die Integration in die NOA-Architektur und die Weiterverarbeitung der Daten für Monitoring und Optimierung möglich.

Mit dieser Lösung erhalten Sie Zugang zu Steuerungsdaten mithilfe modernster Technologie. Sie profitieren von der ressourcenarmen und universellen Einsatzfähigkeit von Containern auf verschiedenen Rechnerplattformen sowie von ihrer praktischen Isolierung, Kapselung und Portabilität.
 

Aggregierte Produktions- und Maschinendaten für effizientes Monitoring und Optimierung nutzen

INeben Produkten für den einfachen und sicheren Datenzugriff von der Feldebene aus, bietet Softing Lösungen für den Aggregating Server, die zentrale Komponente einer NOA-Implementierung. Damit können Sie die OPC UA-Schnittstelle zwischen der Prozessautomatisierung und der IT-Welt abstrahieren und Daten aus verschiedenen Quellen in einem OPC UA-Server zusammenfassen. Auf diese Weise muss Ihre IT-Anwendung nur auf einen Server zugreifen. Sie erhalten eine vereinfachte und überschaubare Kommunikationsstruktur, die mit deutlich verringertem Aufwand konfiguriert werden kann.

Softings Secure Integration Server ermöglicht das Laden einer OPC UA Companion Specification mit dem darin enthaltenen Informationsmodell und vereinfacht damit die Festlegung des Aggregating Servers. So lassen sich die Eigenschaften für die verschiedenen Objekte wie Variablen oder Alarme (z.B. ihre Einheit oder die verfügbaren Methoden und Dienste) nutzen und ihre Kompatibilität auf der semantischen Ebene sicherstellen. Eine solche OPC UA Companion Specification wurde von der NAMUR speziell für den Einsatz in der Prozessindustrie entwickelt. Die Abstraktion der Geräteschnittstellen kann mit Secure Integration Server aber auch von Hand vorgenommen werden. Die Lösung erlaubt Ihnen, die von NOA geforderte Konvergenz von hochinnovativen IT-Entwicklungen auf der einen und bestehenden Automatisierungssystemen auf der anderen Seite einfach umzusetzen. Den Änderungen oder Erweiterungen innerhalb einer Ebene erfordern nun keine Anpassungen in der anderen Ebene. Auf diese Weise entkoppeln Sie die Prozess- von der IT-Welt und können Entscheidungen über Veränderungen und Investitionen in beiden Umgebungen weitgehend unabhängig voneinander treffen.

Secure Integration Server fasst darüber hinaus alle wichtigen Mechanismen für die Verwaltung, Reglementierung und Überwachung eines umfassenden Sicherheitskonzepts an einer zentralen Stelle der Gesamtlösung zusammen und setzt damit wesentliche Funktionalitäten der NOA-Diode um. Über Filter können Sie den Datenzugriff im Detail festlegen und für einzelne OPC UA-Client-Anwendungen weiter einschränken. Die implementierten Sicherheitsstandards entsprechen dem neuesten Stand der Technik.
 

Umsetzung einer NOA-konformen Gesamtlösung

Im Rahmen einer NOA-konformen Gesamtlösung können Sie die verschiedenen Softing-Produkte entsprechend Ihren Anforderungen miteinander kombinieren. Die Verwendung der Produkte als Docker-Container erlaubt Ihnen darüber hinaus die Verwaltung einer vollständigen Lösung zur NOA-konformen Datenintegration über die passenden Werkzeuge und Dienstleistungen.

x

Buxbaum Automation GmbH

«