Digitalisierungsanwendungen: Produktion digital steuern mit IoTmaxx-Gateways

IoTmaxx-Gateways bilden die zentrale Schnittstelle zwischen Maschine, Sensorik, Steuerung und Cloud. Sie erfassen und verarbeiten Maschinendaten direkt im Feld, verbinden unterschiedliche industrielle Schnittstellen und übertragen relevante Informationen sicher an übergeordnete Systeme. Besonders vorteilhaft ist die Containerfähigkeit der IoTmaxx-Gateways. Kundenspezifische Anwendungen lassen sich parallel auf dem Gateway ausführen, wodurch Datenverarbeitung und Logik näher an der Maschine stattfinden können.

Die SYMESTIC IoT-Plattform lässt sich innerhalb kürzester Zeit in die offene Linux-Plattform der IoTmaxx-Gateways integrieren. Der Anwender erhält Zugriff auf eine Bibliothek sofort nutzbarer Digitalisierungsanwendungen, und das ohne spezielle IT-Kenntnisse. Das cloudbasierte System läuft als Software-as-a-service auf monatlicher Basis und bietet IoT- und MES-Apps (Manufacturing Execution System), die nach Bedarf genutzt werden können. Die Anwendungsdaten werden dabei im IoT-Hub zu den vom Anwender gewünschten Informationen und Darstellungen transformiert.

Beispiele sind das Monitoring und die Überwachung von Kennzahlen (OEE, MTB, MTBR), Anlagen, Stillständen und Energieverbräuchen oder des Wartungszustandes von Anlagen und Geräten. Hinzu kommen Rüstzeitoptimierung, Reporting-Services, Qualitätskontrolle sowie Benachrichtigungs- und Alarmierungsdienste aus der Ferne. Auch Auftragssteuerung und Shopfloor-Management in Produktionsbetrieben lassen sich über SYMESTIC in der Cloud abbilden.

Anbindung von Sensoren und Systemen
Zur kabelgebundenen Anbindung von Sensoren und Systemen über eine DI-Schnittstelle wird die Hardware des IoTmaxx GW4102-Gateways im Zusammenspiel mit dem SYMESTIC Smart IoT-Service genutzt. Die frei konfigurierbaren Ereignisse werden damit automatisch per Mobilfunk oder das Anwendernetzwerk sicher zum SYMESTIC IoT-Hub übertragen.

Für die Nutzung der OPC-UA-Connectivity zur Anlagen- oder Maschinenanbindung über den OPC Industriestandard wird die Hardware des IoTmaxx GW4100-Gateways im Zusammenspiel mit dem SYMESTIC Smart Edge-Service und dem integrierten OPC-UA-Client genutzt. Die konfigurierten Daten (Ereignisse, Prozesswerte, Alarme, etc.) einer Steuerung können auch auf dem Edge-Device vorverarbeitet und anschließend übertragen werden.

SYMESTIC in Verbindung mit IoTmaxx-Gateways ermöglicht je nach Bedarf die einfache Plug-and-play-Erfassung von Zuständen über digitale Signale oder eine umfassende OPC-UA-Datenerfassung, wie sie für Condition Monitoring, Alarming oder Prozesswerte für einen Data Lake angewendet wird.

Volle Connectivity und sicherer Zugriff
Die IoTmaxx GmbH aus Hannover steht für leistungsfähige und transparente Industrial IoT-Lösungen für den Mittelstand, die einfach zu handhaben sind. Die Hardwarebasis für die Konzepte zur Fernüberwachung und Fernwartung industrieller Anlagen bilden IIoT-Mobilfunk-Gateways aus eigener Entwicklung. Das maxx GW4102 bietet dank seiner PLC-Erweiterung zusätzliche Kommunikationsoptionen und Anwendungsmöglichkeiten. Das Linux-basierte, frei programmierbare Industrie-Gateway für die Hutschienenmontage setzt auf höchste drahtlose Verfügbarkeit durch Kommunikation über Mobilfunk im LTE-4G-Netz sowie auf Netzredundanz über zwei SIM-Karten. Dank der „Always-online“-Funktionalität führt das Gateway einen selbstständigen Verbindungsaufbau sowie im Falle eines Fehlers den eigenständigen Neuaufbau der Verbindung aus. So besteht jederzeit und von jedem Ort aus uneingeschränkter Zugriff auf das wartungsfreie Gerät.

Neben der Verfügbarkeit spielt die Absicherung der Kommunikation und die Härtung des Gateways eine wichtige Rolle. IoTmaxx Gateways bieten unter anderem verschlüsselte Kommunikationsprotokolle, VPN-Technologien, sichere Mechanismen für Authentifizierung und Fernwartung sowie ein professionelles Device Management, über das Sicherheitsupdates und Softwareversionen kontrolliert auf verteilte Geräte ausgerollt werden können.

Schnittstellenvielfalt und PLC-Erweiterung
Die programmierbaren Sensor-Gateways von IoTmaxx verarbeiten Applikationen in unterschiedlichen Programmiersprachen und ermöglichen sowohl die Nutzung vordefinierter als auch individuell zugeschnittener Funktionen sowie kundeneigener Applikationen. Dafür stellen die Industrial IoT-Gateways diverse physikalische Schnittstellen wie Ethernet, USB, RS-232, RS-485, CAN-Bus und 1-Wire bereit. Diese dienen dem Anschluss von Endgeräten mit Kommunikationsschnittstellen und von Sensoren. Mit der PLC-Erweiterung kommen zusätzliche isolierte digitale Signalein- und -ausgänge hinzu.

Erleichterte Verkabelung durch intelligente Steckerbelegung
Das maxx GW4102 bietet Anschlussmöglichkeiten für bis zu 16 digitale SPS-Ausgänge. Durch die Gruppierung der isolierten Eingänge in Vierergruppen mit gemeinsamem Minuspol wird die Anzahl benötigter Kabel bereits deutlich reduziert. Durch geschicktes Pinout ist darüber hinaus eine Kaskadierung der Gruppen möglich, so dass am Ende das Bezugspotenzial nur einmal von jeder Steuerung zum Gateway geführt werden muss. Eine ähnliche Verschaltung ist auch mit den vier isolierten digitalen Ausgängen mit 300 mA Schaltstrom möglich.

Kürzeste Implementierungszeit ohne IT-Kenntnisse
Innerhalb kürzester Implementierungszeit lassen sich die IoTmaxx-Gateways mit der SYMESTIC IoT-Plattform verbinden und gewähren dann Zugriff auf eine Bibliothek sofort nutzbarer Digitalisierungsanwendungen und das ohne spezielle IT-Kenntnisse. Das cloudbasierte System läuft als Software-as-a-service auf monatlicher Basis und bietet IoT- und MES-Apps, die nach Bedarf genutzt werden können. Die Anwendungsdaten werden dabei im IoT-Hub zu den vom Anwender gewünschten Informationen und Darstellungen transformiert.