Jak i po co wysyłać dane I/O z obiektu do chmury?

| Prezentacje firmowe

Dlaczego inżynier utrzymania ruchu lub administrator IT w ogóle mieliby chcieć coś wysłać do chmury? Czy nowy trend IIoT / Przemysł 4.0 są dla każdego? Te i inne pytania dręczą obecnie wielu z tej branży, a cały trend jest nieco zamglony, i ciężko czasami wyobrazić sobie stricte praktyczne rozwiązanie dla danego przedsiębiorstwa. W tym artykule przedstawione i opisane zostanie jak w praktyce przesłać dane IO do usług chmurowych za pomocą oprogramowania i urządzeń firmy Moxa.

Jak i po co wysyłać dane I/O z obiektu do chmury?

Piramida systemów przemysłowych definiuje hierarchię pomiędzy różnymi poziomami urządzeń i oprogramowania. Obowiązuje ona szczególnie dla bardziej złożonych obiektów przemysłowych. Na samym szczycie znajdują się systemy ERP i MES, czyli oprogramowania do zarządzania zasobami i do kontroli części przemysłowej.

 
Zobrazowanie na których poziomach piramidy automatyzacji znajdują się rozwiązania Moxy

Na samym dole tej piramidy znajdują się czujniki i aktuatory, czyli urządzenia które mają bezpośredni styk ze światem fizycznym. Droga od czujników, mierników i aktuatorów do systemów IT często jest bardzo długa i wyboista, ale istnieją metody jak ją skrócić. ioLogik E1200 to rodzina urządzeń I/O firmy Moxa, wyposażonych w Ethernet oraz wejścia/wyjścia cyfrowe i analogowe.

Za pomocą ioLogików można w prosty sposób odczytywać dane z czujników za pomocą popularnych protokołów takich jak Modbus TCP, SNMP, RestFull API, EtherNet/IP. Dodatkowo, ioLogiki wspierają technologię Moxy Active OPC UA, która polega 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 ta 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 do wspomnianego serwera lokalnie lub zdalnie i jeśli tag ulega zmianie to jest to rejestrowane w zdefiniowany przez użytkownika sposób: w pliku Excela, 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, maszynowej, przechowywania, kontroli urządzeń końcowych, i wielu innych.

Łącząc te wszystkie rozwiązania zgodnie w poniższym 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.

Zastosowania

 
Topologia przesyłania danych z ioLogik E1210 za pośrednictwem aplikacji MX AOPC Server i Logger do chmury AWS

Aby dane rozwiązanie miało sens w przedsiębiorstwie musi być przede wszystkim uzasadnione ekonomicznie i nieść jakąś korzyść. Moxa AOPC UA Server i Logger to oprogramowanie darmowe (do 30 urządzeń), a powyżej koszt licencji jest bardzo niski w porównaniu do konkurencji. Założenie konta w Microsoft Azure i uruchomienie subskrypcji jest darmowe 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, czyli wszędzie, gdzie trzeba odczytywać dane z wielu punktów, z różnych lokalizacji.

Zestaw iologik + oprogramowanie Moxy to jeden z najprostszych i najszybszych sposobów na przesłanie danych IO 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 właśnie tego protokołu.

Zalety rozwiązań chmurowych są niezaprzeczalne. Użytkownik nie musi utrzymać infrastruktury IT ani oprogramowania, to samo tyczy się samego połączenia, o to wszystko dba usługodawca, a jedyne co trzeba zapewnić do 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 zapewnia most pomiędzy światem IT i OT (Operation Technology), dzięki czemu ułatwia integrację i wymianę danych, pomiędzy najwyższymi i najniższymi poziomami piramidy automatyzacji.

Elmark Automatyka