... und den ­angereihten E/A-Modulen ....

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Damit ist es dem SPS-Programmierer möglich, die Proficloud-Services wie Standard-Profinet-Geräte zu verwenden. Der Proficloud-Koppler bindet das lokale Profinet-Netzwerk über zwei Ethernet-Interfaces an die Proficloud an. Während die eine Schnittstelle dem Anschluss an das lokale Profinet-System in der Produktionsstätte dient, erfolgt die Ankopplung an das Internet über das zweite Ethernet-Interface. Anschließend initiiert der Koppler automatisch eine Verbindung mit der Proficloud und ist nach kurzer Zeit einsatzbereit. Gleiches gilt für die Proficloud-Devices, die ebenso einfach an das Internet angeschlossen werden und sich automatisch mit der Cloud verbinden. 

... werden die Daten ­mehrerer in den Lager­räumen verteilter Tem­peratursensoren erfasst. Der ­Proficloud-Koppler bindet das lokale Profinet-Netzwerk über zwei Ethernet-Interfaces an die Cloud an.

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Bei Ricola erfassen die dezentral installierten Proficloud-Steuerungen ‚AXC Cloud-Pro‘ über anreihbare E/A-Module der Produktfamilie Axioline F die Daten mehrerer in den Lagerräumen verteilter Temperatursensoren und übermitteln sie via Internet an den Proficloud-Koppler. „Dadurch ersparen wir uns den Aufbau einer aufwendigen Netzwerk-Infrastruktur“, berichtet Daniel Bhend. Der von Ricola beauftragte Systemintegrator musste lediglich die Devices mit der UUID (Universal Unique Identifier) in der Proficloud registrieren und dem zentralen Koppler zuordnen. UUIDs werden zur eindeutigen Kennzeichnung von Informationen in verteilten Systemen verwendet und sorgen somit für eine sichere Kommunikation über die Cloud. Nach der Registrierung nimmt das Profinet-System die TLS-gesicherte Datenübertragung über die Proficloud auf.

Wetterinformationen via Internet

Neben der Erfassung und Weiterleitung von Messwerten aus den Lagerräumen werden bei Ricola die aktuellen Wetterinformationen an das PLS kommuniziert, um sie in den Prüfdokumenten der FDA zu hinterlegen. Zu diesem Zweck hätte Ricola eine Wetterstation installieren können, die eingestellt und an die SPS angebunden werden muss. Einfacher geht es mit dem Cloud-Service ‚Weather‘ der Proficloud, mit dem sich per Wetterdienst entsprechende Informationen aus dem Internet abrufen lassen. Diese kann die Steuerung dann direkt als Profinet-Daten nutzen. Der Dienst wird im Proficloud-System als virtuelles Device behandelt. Über die Eingangsprozessdaten legt der Anwender fest, für welchen Ort Wetterinformationen eingeholt werden sollen – in diesem Fall durch die Angabe der Koordinaten des Lagers.

Die Topologie der Proficloud-Anwendung bei Ricola.

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Wie gelangen die Daten der Proficloud-Geräte nun zur SPS und wie wird der Datenaustausch geschützt? Sobald eine Verbindung zum Internet und damit zur Cloud besteht, sendet das Device seine Prozessdaten an die Cloud. Die Beschränkung auf eine Outbound Connection stellt sicher, dass kein Internet-Teilnehmer eine unerwünschte Kommunikation mit den Geräten aufbauen kann, um beispielsweise die Temperaturdaten zu manipulieren. Ist der Anschluss an die Proficloud über das Internet erfolgt, wird im Koppler eine Instanz für jedes angekoppelte Device erstellt. Die Station im Lager und das Weather-Device erhalten also eine eigene IP- und MAC-Adresse, die im lokalen Profinet-Netzwerk abgebildet ist. Danach lässt sich jeder Cloud-Teilnehmer wie ein lokales Profinet-Gerät programmieren.

Schutz vor unbefugten Zugriffen

Da die Datenübertragung der Proficloud-Koppler und -Devices durch eine TLS1.2-Verschlüsselung geschützt ist und die Verbindung nur von den Teilnehmern initiiert werden kann, sind zwei wesentliche Aspekte hinsichtlich der Datensicherheit berücksichtigt. Selbst die Web-Applikation zur Parametrierung der Proficloud wird via HTTPS an den Anwender weitergeleitet und ist somit vor unbefugten Zugriffen abgesichert, was unabhängige Stellen bereits zertifiziert haben. 

Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass die Kombination aus bewährten Automatisierungsstandards und innovativer Cloud-Technologie bei Ricola bereits Realität geworden ist. Neben der dort umgesetzten Profinet-Kommunikation über die Cloud wurden beispielsweise Time-Series-Data-base-Lösungen realisiert. Nachdem die Geräte zur Proficloud hinzugefügt worden sind, erscheinen die von ihnen gesendeten Daten sofort in der TSD (Device Manager Solution). Ein weiterer Mausklick führt dann zur Anwendung TSD Analytics. Mit der Open-Source-Plattform lassen sich zudem eigene Dashboards online aufbauen und frei konfigurieren, sodass der Nutzer eine indi-viduelle Anzeige der Prozessdaten über die Proficloud erhält. Last but not least können mit dem SDK eigene Lösungen realisiert werden, welche dann mit Daten aus der Proficloud ‚gefüttert‘ werden. Aktuell entwickeln Anwender zum Beispiel bereits ihre eigenen Connectoren zu AWS oder MS Azure.

Autor: Arno Martin Fast ist Produktmanager bei Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont.