Dane I/O. Jak i po co wysyłać je z obiektu do chmury?
Dlaczego inżynier utrzymania ruchu lub administrator IT mieliby chcieć wysyłać coś do chmury? Czy idea Przemysłowego Internetu Rzeczy i Przemysłu 4.0 są dla każdego? Te i inne pytania dręczą obecnie wielu z tej branży, a specyfika czwartej rewolucji przemysłowej jest nieco zamglona i niekiedy trudno wyobrazić sobie stricte praktyczne rozwiązanie dla danego przedsiębiorstwa. W tym artykule wyjaśniamy, jak w praktyce przesłać dane I/O do usług chmurowych za pomocą oprogramowania i urządzeń firmy Moxa.
Piramida systemów przemysłowych definiuje hierarchię między różnymi poziomami urządzeń i oprogramowania. Obowiązuje ona szczególnie dla bardziej złożonych obiektów przemysłowych. Na szczycie znajdują się systemy ERP i MES, czyli oprogramowania do zarządzania zasobami i do kontroli części przemysłowej. Na dole piramidy są czujniki i aktuatory, czyli urządzenia, które mają bezpośrednią styczność ze światem fizycznym.
Proste łączenie danych z chmurą
Droga od czujników, mierników i aktuatorów do systemów IT często jest bardzo długa i wyboista, ale istnieją metody jej skrócenia. ioLogik E1200 to rodzina urządzeń I/O firmy Moxa, wyposażonych w Ethernet oraz wejścia/wyjścia cyfrowe i analogowe. Za pomocą ioLogik można w prosty sposób odczytywać dane z czujników za pomocą popularnych protokołów, takich jak Modbus TCP, SNMP, RestFull API czy EtherNet/IP. Dodatkowo urządzenia ioLogik wspierają technologię Moxy Active OPC UA, która bazuje na wysyłaniu przez urządzenie ioLogik informacji o stanie wejścia lub wyjścia w momencie zmiany stanu, do serwera MX AOPC UA Server.
MX-AOPC UA Server to oprogramowanie do zbierania danych z urządzeń I/O. Aplikacja korzysta z technologii OPC UA, co oznacza, że można też połączyć się z takim serwerem za pomocą zgodnego klienta OPC, np. zaimplementowanego w oprogramowanie typu SCADA. MX-AOPC UA Logger to odrębna aplikacja, która łączy się ze wspomnianym serwerem lokalnie lub zdalnie i jeśli tag ulega zmianie, to jest to rejestrowane w zdefiniowany przez użytkownika sposób: w pliku Excel, w bazie danych Access, w bazie danych MS SQL albo w usłudze Azure IoT, czyli w chmurze Microsoftu.
Azure IoT to usługa, dzięki której w stosunkowo prosty sposób można odbierać dane z wielu urządzeń i przetwarzać je dalej w infrastrukturze Azure, np. w celach analizy biznesowej lub maszynowej, przechowywania, kontroli urządzeń końcowych i wielu innych.
Łącząc te wszystkie rozwiązania zgodnie z przedstawionym schematem, uzyskuje się połączenie danych fizycznych I/O z chmurą, bez pisania nawet linijki kodu, bezproblemowo, instalując jedynie OPC Server i Logger na komputerze/serwerze i konfigurując je odpowiednio.
Topologia przesyłania danych z ioLogik E1210 za pośrednictwem aplikacji MX AOPC Server i Logger do chmury AWS
Zastosowania
Aby wdrożenie danego rozwiązania w przedsiębiorstwie miało sens, musi być przede wszystkim uzasadnione ekonomicznie i nieść korzyści. Moxa AOPC UA Server i Logger to oprogramowanie darmowe w przypadku wykorzystywania go na maksymalnie 30 urządzeniach. Powyżej tej liczby jest ono płatne, ale koszt licencji jest bardzo niski w porównaniu z ofertą konkurencji. Założenie konta w Microsoft Azure i uruchomienie subskrypcji jest bezpłatne dla darmowych wariantów usług, których limity w zupełności wystarczają do sprawdzenia i przetestowania usług.
Active OPC UA Server i Logger najlepiej sprawdzą się tam, gdzie trzeba zbierać dane I/O z wielu różnych lokalizacji, a następnie je przetwarzać i/lub archiwizować. Dobrym przykładem są systemy do pomiaru zużycia mediów, takich jak energia, woda, sprężone powietrze, ścieki, woda lodowa – wszędzie tam trzeba odczytywać dane z wielu punktów, z różnych lokalizacji. Zestaw ioLogik + oprogramowanie Moxy gwarantuje najprostsze i najszybsze przesłanie danych I/O z urządzeń firmy Moxa (seria ioLogik E1200) do chmury, a także danych z urządzeń Modbus TCP i RTU, ponieważ serwer może odpytywać urządzenia firm trzecich za pomocą wspomnianego protokołu.
Zalety rozwiązań chmurowych są niezaprzeczalne. Użytkownik nie musi utrzymywać infrastruktury IT ani oprogramowania. To samo tyczy się samego połączenia. O to wszystko dba usługodawca, a jedyne co trzeba zapewnić, to dostęp do Internetu dla aplikacji Moxa Active OPC UA Logger.
Przechowywanie i przetwarzanie danych w chmurze również jest znacznie prostsze, ponieważ Azure ma mnóstwo gotowych usług, dzięki czemu nie trzeba wymyślać koła na nowo. Acive OPC UA Logger jest mostem między światem IT (Information Technology) i OT (Operation Technology), dzięki czemu ułatwia integrację i wymianę danych między najwyższymi i najniższymi poziomami piramidy automatyzacji.
ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o.
ul. Niemcewicza 76
05-075 Warszawa-Wesoła
tel. 22 773 79 37, 22 778 99 25
fax 22 773 79 36
e-mail: elmark@elmark.com.pl
www.elmark.com.pl
source: Automatyka 3/2019
Keywords
chmura, Dane I/O, Elmark Automatyka, internet rzeczy, Moxa, Przemysł 4.0