In toenemende mate smelten het OT- en het IT-niveau in de bedrijven samen. "Het is ook een manier waarop de bij de productie betrokken werknemers inzicht verwerven over welke voordelige processen er in het IT-bereik zijn", onderstreept J. Sparmann. Als voorbeeld noemt hij de Docker-techniek. "Omdat alle processen steeds slimmer worden, worden ook steeds meer data verzameld", verklaart Dr. A. Kleine. In plaats van deze enorme hoeveelheid data integraal naar de Cloud te sturen, gebeurt een deel van de verwerking aan de rand (Edge) van het netwerk. "Het vooraf verwerken van data wordt dus steeds belangrijker, als het om real-time data gaat“, gaat hij voort. Er kunnen ook toepassingen met korte latentietijden worden gerealiseerd. "De vraag naar meer rekenkracht met overeenkomstige eisen aan databanken direct op het terrein neemt toe", benadrukt J. Sparmann. "Dit lukt niet met de klassieke PLC. Servers zijn voor dergelijke toepassingen echter meestal te groot."
WAGO stelt daarom twee nieuwe edge-apparaten voor die voor zulke toepassingen ideaal geschikt zijn: de Edge Controller en de Edge Computer. "De programmeurs van hogere computertalen profiteren hiervan, want ze komen dichter bij de sensor dan de dataleveranciers", aldus Dr. A. Kleine. "De laatste horde is genomen: de IT- en de OT-werelden smelten samen." Op de edge-apparaten kunnen ook cloudservices draaien, zodat bijvoorbeeld alleen kritische data naar de WAGO Cloud overgedragen worden. Edge-apparaten bieden bovendien veel voordelen, wanneer data tussentijds gebufferd moeten worden, bijvoorbeeld in mobiele toepassingen.
Met uitgebreide interface-uitrusting
"Beide nieuwe apparaten zijn gebaseerd op schakelkastcompatibele hardware, worden gevoed met 24V en passen ideaal in de omgeving van de automatisering", weet J. Sparmann. De nieuwe Edge Controller is uitgerust met een ARM-Cortex-A9 quadcoreprocessor en biedt een omvangrijke interface-uitrusting. Deze omvat twee Ethernet-, een CANopen- en twee USB-interfaces. Via de HDMI-interface kan de visualisatie lokaal gebeuren.
De visualisatie is via de geïntegreerde webserver ook beschikbaar voor andere webclients. Een seriële interface RS-232/485 evenals vier digitale in-/uitgangen dienen voor het aansluiten van lokale apparaten of sensoren. "Ook via Modbus kan het apparaat worden aangesloten", vult Dr. A. Kleine aan. "Door de veelheid aan interfaces kan het apparaat eenvoudig in bestaande installaties worden geïntegreerd.
De Edge Controller wordt plaatsbesparend op een DIN-rail geïnstalleerd. Hierbij is de montage zowel horizontaal als verticaal mogelijk. De configuratie gebeurt in de gebruikelijke engineering-omgeving "e!COCKPIT" en past zo naadloos in de productomgeving van de automatisatieoplossingen van WAGO. "De firmware gelijkt sterk op deze van onze HMI-apparaten“, benadrukt Dr. A. Kleine, "En zo is wat de software betreft ook een hoog hergebruik gegarandeerd." Zo kunt u bestaande WAGO-Docker-containers blijven gebruiken.
De Edge Controller kan met bijkomende licenties voor de aansluiting op Bacnet of Ethercat worden voorzien. Via MQTT kunnen de gegevens naar de Cloud worden overgebracht. Hiermee is een verbinding met de WAGO Cloud of andere Cloud-platformen erg eenvoudig realiseerbaar. "De opbouw van een Multi-Cloud-landschap kan vlot verlopen", zegt Dr. A. Kleine. "WAGO heeft reeds in een vroeg stadium het grote belang van de Cloud-communicatie onderkend en het MQTT-protocol in e!COCKPIT geïntegreerd. Wat nu nog volgt, is een eigen performante OPC-UA-stack." Vandaag kan de OPC-UA-communicatie echter ook al via de Codesys-stack verlopen.
Jens Sparmann, systeemspecialist Security
Bij hoge eisen aan rekenkracht en opslagruimte biedt de producent met de Edge Computer eveneens een geschikte oplossing. Deze is voorzien van een quadcore-Atom-processor met 1,91 GHz en is uitgerust met een standaard Debian Linux® besturingssysteem. "Gebruikers kunnen hier naar hartelust creëren en er volledige automatisatieprocessen op bouwen", klinkt J. Sparmann blij. Displays kunnen rechtstreeks via de HDMI- of displaypoort worden aangesloten. Bovendien staan voor de communicatie meerdere beschikbare USB-interfaces en twee Gigabit-Ethernetpoorten ter beschikking. "Indien er geen kabelverbinding mogelijk, kunt u via een uitbreidingsslot ook telefoonkaarten van mobiele telefonie gebruiken", legt J. Sparmann uit. Met 4 GB of desgewenst 8 GB RAM en een flashgeheugen van 64 GB kunt u ook complexere projecten realiseren.
Voor de verwerking van grote hoeveelheden data, bijvoorbeeld bij uitgebreide databanktoepassingen, kan de Edge Computer door middel van een SSD-station worden uitgebreid. In de behuizing is hiervoor een montageplaats voorzien voor een 2,5 inch-SSD-station. Omdat de Edge Computer het ondanks het uitgebreide temperatuurbereik van -20 °C tot +60 °C zonder ventilators stelt, is hij compact en kan hij daarom makkelijk en plaatsbesparend in een schakelkast op een DIN-rail worden gemonteerd. "Hij is dus ook onderhoudsarm", vult Dr. A. Kleine aan.
Op de Edge Computer kunnen standaardsoftware en WAGO Docker-containers zoals Node-Red worden gebruikt. Voor de grafische weergave van data is bijvoorbeeld de open-sourcetoepassing Grafana geschikt.
De security speelt ook bij de nieuwe apparaten een belangrijke rol. Een TPM-2.0-chip maakt het mogelijk om een versleutelingsmechanisme te gebruiken teneinde de veiligheid van de data te waarborgen. "Ook softwaretechnisch zijn de apparaten optimaal uitgerust voor een hoog beveiligingsniveau", vindt J. Sparmann. "Met een heleboel open-sourcesoftware op de apparaten is beveiliging steeds aanwezig - de grote open-sourcecommunity controleert immers permanent de brontekst en bouwt bugfixes in."
Behalve voor de standaard VPN-toepassingen zijn de apparaten open voor speciale beveiligingsoplossingen zoals Tosibox en Hooc. Hiermee kunnen gebruikers volgens het #openandeasy-principe niet alleen terugvallen op de VPN-oplossing van WAGO, maar ook op andere management systemen op afstand met hoge beveiliging.
Met de beide edge-apparaten worden nieuwe hardwareplatformen ter beschikking gesteld, waarmee gebruikers hun edge-toepassingen gemakkelijk kunnen implementeren op de interface tussen WAGO-automatisatiearchitectuur en de WAGO Cloud. "Beide apparaten maken onze portfolio helemaal af", luidt J. Sparmann verzekerd. "Terwijl de Edge Controller het OT-niveau dichterbij het IT-niveau brengt, gebeurt bij onze Edge Computer het omgekeerde."
Aansluitende thema's
Docker vereenvoudigt het beschikbaar stellen van software of applicaties met behulp van de virtualisatie van containers.
Flexibel, toekomstbestendig en uitbreidbaar – OPC UA wint snel aan belang als communicatiestandaard voor toepassingen in de automatiseringstechniek.
