Automatisierung
Die Cloud und die Industrie
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Einheitliche Software-Schnittstelle
Unterm Strich bleiben jedoch noch ausreichend Vorteile, um die Nutzung der Cloud in der Automatisierungstechnik weiter voranzutreiben. Geeignete Ansatzpunkte sind die Verbindung der Datensammeleinheiten (Data Collector Units, DCU) mit den Gateways der Kontrollzentren. Um die Cloud sicher und effizient zu nutzen, kann dasselbe Prinzip wie im IT-Umfeld eingesetzt werden, indem man dem Service-Nutzer und dem Service-Anbieter (in der Regel ein und dasselbe Unternehmen) eine Software-Schnittstelle zur Verfügung stellt, die den Datenaustausch unter Benutzung der Cloud ermöglicht. Die Entwicklung einer solchen Schnittstelle erfordert jedoch umfassende Kentnisse über Struktur, Topologie, Architektur und Implementierung von drahtlosen und drahtgebundenen industriellen Automatisierungs-Netzwerken.
Moxa hat seine langjährige Expertise im Bereich der drahtgebundenen und drahtlosen Netzwerktechnik genutzt, um eine Vorreiterrolle im Bereich Cloud für die Automatisierung einzunehmen und die Entwicklung voranzutreiben. Moxas Lösung MxCloud stellt die notwendige Software-Schnittstelle zur Verfügung, die den Datenaustausch unter Benutzung der Cloud ermöglicht. Zusammen mit dem etablierten Netzwerkmanagement-Tool MxView schafft Moxa die ideale Umgebung, um die Cloud im industriellen Umfeld zielführend einzusetzen. Dabei bildet MxCloud die Grundlage für den sicheren Datenfluss vom Endgerät bis zur Leitstelle. Zwischen den Kommunikationsteilnehmern wird ein sicherer Datentunnel aufgebaut und für den gesamten Zeitraum der Kommunikation aufrecht erhalten.
MxCloud koordiniert in der Datensammeleinheit (DCU) die Datenerhebung, die Datenvorbereitung und schließlich die Datenkommunikation in die Cloud, während sie auf der Gateway-Seite das Datenmanagement, die Datenspeicherung sowie die bedarfsgerechte Aufbereitung (Data Interface) übernimmt. Somit ist der gesamte Bereich des Datenflusses abgedeckt. In umgekehrter Richtung setzt Moxa auf Altbewährtes: Mit dem bekannten, SNMP-basierten Tool MxView, das zur Konfiguration und Steuerung von DCUs und Endgeräten verwendet werden kann, ist dieser Teil der Kommunikation, der Managementfluss ebenfalls abgedeckt.
Auf Linux-Basis
MxCloud ist eine offene Plattform, die auf der Open Linux Distribution 7 von Debian (Kernel v3.2) implementiert ist und an/in jede Applikation sehr leicht anpassbar bzw. integrierbar ist. Sie wird von Moxas x86-Plattformen der V24xx-Reihe sowie von Moxas ARM-basierten Plattformen, wie den UC-84xx- oder den UC-81xx-Reihen, unterstützt. Mit Moxas RISC-basierter Embedded-Computer-Serie UC-8100 kann MxCloud vorzugsweise für die Energieüberwachung eingesetzt werden. Die UC-8100-Serie bietet eine innovative Cyber-Security-Software, die sowohl die Daten als auch die Plattform schützt, und die Computer verfügen über programmierbare LEDs für die benutzerspezifische Benachrichtigung.
Mit MxCloud können vor allem geografisch weit verteilte Systeme mit einer hohen Anzahl an Endgeräten und Datensammeleinheiten (DCUs) leicht verwaltet und gesteuert werden. Techniker im Feld können mit Hilfe von Google Maps über jedes 3G-fähige Mobilgerät Dienstgeräte schnell und einfach lokalisieren und ihren Gerätestatus visualisieren. Entfernt gelegene Geräte werden automatisch erkannt, und die kundenspezifische Analyse von Datensätzen in großen Netzwerken spart Zeit und Geld. Das folgende Anwendungsbeispiel verdeutlicht das.
Cloud-gestützt Zähler ablesen
Geografisch weit verteilte Systeme finden sich z.B. in Bereichen der Erneuerbaren Energien, wie der Überwachung von Wechselrichtern in der Solarstromerzeugung oder im Bereich der Zählerablesestrukturen, der sogenannten Advanced Meter Reading Infrastructure (AMI).
Hier besteht die Notwendigkeit, die stromproduzierenden Einheiten (Solarkollektoren) auf den Dächern von Privathäusern zu steuern und die produzierte Menge an Strom bzw. die Verbrauchswerte des Haushalts zu erfassen, um eine genaue Abrechnung zu gewährleisten (Bild 4).
Zu diesem Zweck müssen kontinuierlich Messwerte ermittelt, gesammelt und an ein Kontrollzentrum übermittelt werden, und das parallel bei mehreren tausend Haushalten innerhalb einer bestimmten Region. MxCloud wurde speziell in diesem Bereich an die Anforderungen des führenden Industriestandards der US-amerikanischen „SunSpec Alliance“ angepasst. Anpassen bedeutet hier: Die angeschlossenen Geräte, Sensoren und Aktoren verwenden unterschiedliche Datenformate und Kommunikationsstandards. Die Software in den Datensammeleinheiten – im Bild 4 z.B. die ioLogik E1242 – muss so konfiguriert werden, dass die Geräte einander verstehen. Diese flexible Adaptionsfähigkeit ist eine besondere Stärke der Software-Plattform. So kann das System an unterschiedliche Protokolle angepasst werden wie eben SunSpec Alliance oder einfach Modbus TCP, wobei die Übernahme bestehender Software-Systeme mühelos umzusetzen ist. Zusätzlich dazu ermöglichen vordefinierte Profile und anpassbare APIs die schnelle Erstellung analytischer Big-Data-Lösungen. Mit MxCloud ist es dem Anwender im Kontrollzentrum möglich,
- den Gerätestatus geografisch zu visualisieren und die Geräte damit leichter aus der Entfernung zu steuern und verwalten,
- spezifische Analysen von großen netzwerkbezogenen Datenmengen vorzunehmen; dies spart Zeit und Geld,
- mit geringem Aufwand bestehende Software zu adaptieren und einfache und intuitive Oberflächen zu entwickeln, um leichter navigieren zu können.
Potenzial noch nicht ausgeschöpft
Mit MxCloud übernimmt Moxa eine Vorreiterrolle bei der Integration und Weiterentwicklung neuer Technologien im Umfeld der industriellen Automatisierung. Dabei ist das wahre Potenzial der Cloud-Technologie bei Weitem noch nicht ausgeschöpft. Moxas wird diesen Pfad kontinuierlich weiterverfolgen, um Systemintegratoren und Endkunden auch weiterhin zu ermöglichen, hochwertige Produkte kosteneffizient und innerhalb kürzester Zeit zu entwickeln und erfolgreich im Markt zu platzieren.
Der Autor
| Dipl.-Ing. Stefan Palm |
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| studierte Technische Informatik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin. Nach verschiedenen Stationen u.a. bei Force Computers, Motorola, Emerson und Mixed Mode ist er heute Business Development Manager Embedded Computing bei Moxa Europe. |
stefan.palm@moxa.com
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