Themen 9. November 2018
Die Cloud für smarte Prozesse

Daten liefern, sammeln, auswerten und nutzen: Neben den IoT-Controllern PFC100 und PFC200 erweitert WAGO sein digitales Leistungsportfolio mit der neuen WAGO Cloud – eine zukunftsweisende Methode, um Maschinen und Anlagen innerhalb eines Chemieparks effizienter arbeiten zu lassen.

Der Trend zur Digitalisierung stellt Unternehmen aus der chemisch-pharmazeutischen Industrie vor einige Herausforderungen: Individualisierte Produkte, schnellere Produktzyklen, höhere Produktvielfalt – all das verlangt nach mehr Flexibilität in der Fertigung bei niedrigeren Kosten. Die Lösung? Ist nicht einfach, aber schlau: Die Smart Factory liefert viele Antwort auf die digitalen Fragen der Zukunft.

Voraussetzung hierfür sind transparente Informationen zu Abläufen, Performance und Qualität. Zwar werden in industriellen Prozessen bereits enorme Datenmengen erfasst, allerdings sind diese meist auf verschiedene Systemen verteilt, die nicht kompatibel sind. Anlagen und Prozesse können so nur schwer miteinander vernetzt werden – durch Cloud-Kommunikation ergeben sich für die Prozessindustrie neue Chancen der Vernetzung, insbesondere mit Blick auf die geforderte Anlagen-verfügbarkeit sowie die Optimierung von Prozessen. Fertigungsinseln müssen zudem in der Vertikalen über Fabrikgrenzen hinaus zur Cloud kommunizieren können, sodass bei Bedarf Verantwortliche tandortübergreifend Zugriff auf die aktuelle Daten haben.

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Flexibler Zugriff auf prozessrelevante Daten

WAGO hat sich intensiv mit diesen Anforderungen auseinandergesetzt und bietet für Anlagenbetreiber in der Prozessindustrie konkrete Lösungsansätze. Sie basieren auf Technologien, die heute verfügbar sind und Anwendern messbaren Mehrwert bieten. Zu den neuesten Ansätzen zählt die WAGO Cloud, die alle WAGO Controller PFC sowie deren Applikationen und Daten verwaltet und überwacht. Ein Webportal dient dem Anwender als Benutzeroberfläche für den Cloud-Dienst, der bei Microsoft Azure gehostet wird. Über diesen hat er Zugriff auf Funktionen wie Projekt-, Controller- und Benutzerverwaltung oder Controller-Status-Monitoring, Alarmfunktionen und E-Mail-Benachrichtigungen.

Auf einem Dashboard lassen sich Texte, Tabellen, Diagramme, Zeigerelemente und Kommando-Buttons bequem und übersichtlich bedienen. Bei anwendungsspezifischen Lösungen kommt die REST- oder OPC-UA-Schnittstelle zum Einsatz – beispielsweise beim Energie-Monitoring, aber auch für Predictive-Maintenance-Applikationen. Diese ermöglichen es Anwendern, Störungen zu erkennen und Reparaturen anzustoßen, bevor Defekte zu gravierenden Schäden auswachsen und Produktionsausfälle verursachen.

Nur wenn Anlagen und Prozesse vernetzt werden und die Fertigungsinseln über die Fabrikgrenzen hinaus zur Cloud kommunizieren können,
sind die Anforderungen einer Smart Factory erfüllt.

In wenigen Schritten in die Cloud

Die Anbindung an den Feldgeräten erfolgt über das WAGO-I/O-SYSTEM 750 oder 750 XTR, wobei die Daten in die Cloud über einen Controller der PFC-Familie gesendet werden – nach einem Upgrade ist die neueste PFC-Generation standardisiert IoT-ready. Die Programmierung einer IEC-Applikation mit der entsprechenden Bibliothek machen die Steuerungen mit nur wenigen Handgriffen zum IoT-Device. Dann lassen sich Zustandsinformationen wie Run/Stop, Verbindungsstatus, Geräteinformationen sowie im IEC-Programm definierte Variablen in die Cloud senden und beispielsweise visualisieren.

Über ein verschlüsseltes MQTT-Protokoll kommunizieren die IoT-Steuerungen mit der Cloud. Die Konfiguration der Cloud-Verbindungsdaten erfolgt mit Hilfe des Web-Based-Managements (WBM). Darüber hinaus sind auch Bibliotheken für CODESYS V2.3 und e!COCKPIT im Lieferumfang enthalten. Im IEC-Programm können die Variablen definiert werden, die in die Cloud übertragen werden sollen. Auf diese Weise verlassen sensible Daten nicht das Unternehmen.

Die WAGO Controller PFC100 und PFC200 bilden damit die Plattform, die das Bindeglied zwischen den Elementen der realen und digitalen Welt darstellt. Mit der Vielzahl an Schnittstellen bieten sie außerdem die Grundlage für ein IoT-Gateway. Sie sind modular und skalierbar, können jedes Feldsignal einsammeln, sprechen alle Industrieprotokolle und ermöglichen sogar die Cloud-Anbindung von Sensoren und Aktoren, die selbst keine Internetschnittstelle haben.

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Sicherer Schutz vor Hackern

Prozessdaten von überall auf der Welt einsehen – klingt praktisch, aber ist es auch sicher? Cyber-Security ist für WAGO ein großes Thema. Die IoT-Controller PFC100 und PFC200 erfüllen höchste Sicherheitsanforderung, denn sie codieren Daten nicht nur mittels SSL/TLS 1.2 direkt in der Steuerung, sondern übertragen diese via VPN-Tunnel auch sicher in übergeordnete Systeme. Die Controller zeichnen sich durch ein plattformübergreifendes Realtime-Linux aus, das als Open-Source-Betriebssystem langzeitverfügbar, skalierbar sowie Update-fähig ist und Tools wie Rsync unterstützt. Somit sind sie auch als Secure-Gateway einsetzbar.

Die Linux ®-Basis unterstützt wesentliche Sicherheitsprotokolle und sorgt dafür, dass diese dank der Linux®-Community ständig weiterentwickelt werden. IT-Security by Design lautet daher die WAGO Devise: Alle IT-Security-Mechanismen sind fest in den Controller integriert und können durch Fremdzugriff nicht ausgekoppelt werden.

Mit dem St. Georgener Softwareunternehmen M&M als Mitglied der WAGO Firmengruppe steht den Mindenern zudem ein enger und ganzheitlicher Partner für industrielle und technische Softwarelösungen zur Seite. Bei Digitalthemen wie Cloud und Internet of Things arbeitet M&M eng mit Microsoft zusammen und realisiert entsprechende Lösungen bevorzugt mit Microsoft Azure. Die Cloud-Computing-Plattform ist hoch skalierbar und gibt einen detaillierten Überblick auf Rechenleistung, Datenspeicher, Transaktionen, Verfügbarkeit und Sicherheitsstandards. Sie bietet eine schnell wachsende Anzahl von Diensten und Tools und stellt daher die optimale Basis für die Realisierung anwendungsspezifischer Lösungen für Anwender aus der Prozessautomation dar.

Auf Microsoft Azure festgelegt sind Kunden jedoch nicht. Die WAGO Controller können die Daten je nach Wunsch und Anforderung auch zu anderen Plattformen wie Amazon Web Services oder IBM Bluemix senden. Auch Anbindungen an Third-Party-Lösungen sind dank des standardisierten Protokolls MQTT machbar.

Die WAGO Cloud ist vorerst als kostenfreie Betaversion unter www.cloud.wago.com verfügbar.

Text: Benjamin Böhm
Foto: Getty Images, WAGO

Nach einem Upgrade ist die neueste PFC-Generation standardisiert IoT-ready.

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