Optimal implementering af Industry 4.0-projekter ved hjælp af ASi-5

Bihl+Wiedemann tilbyder de optimale betingelser til implementering af Industry 4.0 på feltniveau. For en vellykket implementering af Industry 4.0-projekter skal det tilsikres, at systemer, maskiner og samlebånd permanent kommunikerer med hinanden. Denne kommunikation genererer store mængder data på sensorniveau. Der skal bruges en kraftig datashuttle til at evaluere dem.

Det er her, at Bihl+Wiedemann ASi-5 er nyttig: den nyeste generation af standardiserede AS-Interface-feltbussystemer tilbyder høj databåndbredde og korte cyklustider. Det gør det nemt at integrere intelligente sensorer såsom IO-Link, hvilket er meget vigtigt for Industry 4.0 og Smart Factories. Bihl+Wiedemanns ASi-5-gateways sender sensordataene til IT via OPC UA. Der bliver de til værdifulde oplysninger, foruden hvilke Industry 4.0-projekter eller prædiktiv vedligeholdelse ikke ville kunne blive implementeret.

Som en “edge device” danner ASi Gateway grænsefladen mellem IT og OT. Forbindelsen til et styresystem (operationel teknologi) oprettes via feltbusgrænsefladen. Diagnostiske data og andre IT-relevante data overføres parallelt via diagnosegrænsefladen ved hjælp af OPC UA.

Industry 4.0 står for den digitale revolution, der grundlæggende ændrer alle industrisektorer. Naturligvis har den enorme stigning i ydeevnen og forbedrede netværk en massiv indvirkning på automatiseringen. I den sammenhæng kan Industry 4.0 reduceres til følgende kerne: det bliver i stigende grad nemmere og billigere at indfange data i stort omfang i industrielle processer. Og den gode analyse af sådanne data giver reel merværdi. Dette skyldes, at intelligente sensorer og aktuatorer i en smart factory bliver stadigt vigtigere – ikke mindst på grund af deres vedvarende voksende antal.

Effektive netværk er uundværlige

TomTom er et godt eksempel må værdiskabende dataevaluering. For år tilbage havde producenten af navigationssystemer sammen med Vodafone allerede anonymt evalueret, hvordan mobiltelefoner skiftede fra én radiocelle til en anden. Dette muliggjorde målingen af trafikhastighed på landevejen – uden at skulle installere sensorer eller software på mobiltelefonerne. I dag kan Google normalt finde enhver mobiltelefons placering. Men eksemplet med TomTom illustrerer særligt godt, hvordan nye funktioner oprettes via intelligent dataanalyse.

For at kunne bruge dataene skal der dog bruges højtydende netværk med tilstrækkelig båndbredde – især sensorer, der måler skiftesignaler og yderligere oplysninger som temperaturværdier. Netværkene skal også være tilstrækkeligt hurtige til at kunne evaluere tidsmålinger. For så vidt angår eksemplet med TomTom betyder det, at: meningsfulde hastigheder kan kun hentes fra placeringsdata, hvis prøvefrekvensen er tilstrækkelig høj. Bihl+Wiedemanns ASi-5-enheder tilbyder den båndbredde, der skal bruges til Industry 4.0, og er også hurtige nok.

Høj databåndbredde med Bihl+Wiedemanns ASi-5-enheder

ASi-5 – den nyeste generation af standardiserede AS-Interface-feltbussystemer – indeholder høj databåndbredde og korte cyklustider. Udviklingen af ASi kan sammenlignes med den voksende båndbredde på internettet. For eksempel kan Bihl+Wiedemanns ASi-5-noder cyklisk overføre op til 32 bytes I/O-data pr. knudepunkt: på 1,27 ms overfører ASi op til i alt 8 bytes pr. knudepunkt. Fordelen er, at ud over cykliske data kan også andre data som parametre og diagnostik transporteres. Databåndbredden for ASi-5 er derfor tilstrækkelig, også til krævende anvendelser. Bihl+Wiedemanns ASi-enheder giver også værdifulde data, som det er hensigten i Industry 4.0. De interessante data kommer fra tilsluttede sensorer, men de er også sluttet til Bihl+Wiedemanns gateways via ASi. Disse gateways giver også yderligere diagnostiske data. Takket være dem kan alle fejl, for eksempel et overskåret kabel, hurtigt findes og afhjælpes.

ASi-gateways letter styresystemets belastning

Gateways forbindes typisk til et styresystem via deres feltbusgrænseflade. I IoT-jargon hører de derfor under operationel teknologi (OT). På den anden side tildeles dataindsamlingen og evalueringen IT og må ikke bebyrde eller forstyrre OT. Diagnosegrænsefladen i Bihl+Wiedemanns gateways er derfor ideel. Dette skyldes, at den kan tildeles IT og giver værdifulde diagnostiske data, mens OT administrerer feltbusgrænsefladen. Som en grænseflade mellem IT og OT er gateways såkaldte ”edge devices”. Ved at linke IT og OT kan der oprettes datastrukturer til Industry 4.0 eller det industrielle internet. ASi forenkler dataoverførslen nedefra og op. I systemhierarkiet bliver broen fra feltniveau til driftskontrolniveau bredere og hurtigere for så vidt angår cyklustider.Bihl+Wiedemanns ASi-5-gateways er også den mest decentrale deltager eller den første deltager i den automatiseringspyramide, der kan kommunikere via internetprotokoller. På den måde aflaster de styresystemet for irrelevante ting.

Fig.: Bihl+Wiedemanns ASi-5/ASi-3-gateways er den første deltager i automatiseringspyramiden, der kan kommunikere via internetprotokoller. De er tilgængelige i forskellige versioner.

ASi-5 integrerer intelligente IO-Link-sensorer

Data fra de tilsluttede sensorer kan allerede hentes og indsamles via OPC UA – helt uafhængigt af den operationelle teknologi. Nu om stunder har de fleste intelligente sensorer en IO-Link-grænseflade. Dette er meget velegnet til Industry 4.0-projekter men kan ikke integreres i IT-netværk på grund af manglende TCP/IP. Sådanne sensorer kan nu nemt integreres via ASi-5. Endvidere kan deres data overføres til IT via gatewayen og OPC UA. OPC UA i Bihl+Wiedemanns gateways giver adgang til en lang række maskindata. For eksempel kan enhedsdiagnostik, feltbusbits eller adressering af knudepunkter nemt tilgås via virksomhedens netværk.

Fig.: Intelligente IO-Link-enheder med op til 32 bytes kan nemt og økonomisk integreres via ASi-5. Bihl+Wiedemanns ASi-5/ASi-3-gateways transporterer data derhen, hvor de skal bruges.

Bihl+Wiedemann opfylder stadigt tiltagende sikkerhedskrav

Da Industry 4.0-enheder i høj grad er afhængige af netværket, bliver datasikkerhed et stadigt mere betydningsfuldt emne. Trods alt kan enhver enhed med adgang til andre enheder i et netværk bruges som en angrebsplatform. Den bliver derfor en vektor for angreb på andre enheder. Af den grund øges sikkerhedskravene til netværksforbundne industrielle enheder hastigt.På grund af industriudstyrs lange brugstid er én ting sikker: svage punkter i enhedens software skal findes og afhjælpes i lang tid efter, enhederne er blevet solgt.For at sikre datasikkerhed tilbyder Bihl+Wiedemann godkendte krypteringsmetoder som AES-256 med op til SHA-512 eller RSA. Kundespecifikke certifikater til TLS- og OPC UA-kommunikation understøttes også. Derved kan enhederne nemt integreres i de eksisterende IT-sikkerhedskoncepter. Endvidere tilbyder Bihl+Wiedemann muligheden for at bruge signerede softwareopdateringer, som godkendes af enheden før brug. Softwareopdateringer og OPC UA kan også låses lokalt på enheden – en driftssikker og fuldstændig beskyttelse.

GE Digital Achilles® Robustness Test (niveau 1 og 2, versionsnr.

Ethernet-feltbusgrænsefladen (PROFINET, EtherNet/IP) og Ethernet-diagnosegrænsefladen for ASi-5/ASi-3-gateways er underlagt streng robusthedsafprøvning via Achilles Test Software for at sikre robusthed mod sårbarheder i forbindelse med cyberangreb. Gatewayens feltopdateringsevner muliggør kontinuerlige firmware- og sikkerhedsopdateringer for fortsat at forbedre enhedens funktionalitet og robusthed.

Data bliver til værdifulde oplysninger

Store mængder data kan indsamles nemt, billigt og effektivt og transporters direkte derhen, hvor de skal bruges – uanset form: ASi-5 og den aktuelle gatewaygeneration fra Bihl+Wiedemann byder på ideelle betingelser til at omdanne tilgængelige datamængder til værdifulde oplysninger, som det er hensigten i Industry 4.0.

Har du spørgsmål til vores produkter og løsninger?

Vi vil med glæde hjælpe dig.