IIoT e Industria 4.0 con Bihl+Wiedemann
ASi-5 - Gran ancho de banda para aplicaciones exigentes
Datos de máquinas, datos de procesos y datos de diagnóstico: las máquinas y las instalaciones generan hoy enormes cantidades de datos. Pero solamente una fracción de ellos pertenece necesariamente al PLC de nivel superior. La mayor parte de los datos deben procesarse y analizarse en IT para que los proyectos para la Industria 4.0 puedan llevarse a cabo con éxito. La interacción coordinada solo es posible si todos los dispositivos del sistema ciber físicos se comunican entre sí.
Lo que se necesita es una potente unidad de transmisión de datos como ASi-5. La nueva generación ASi ofrece un gran ancho de banda de datos y tiempos de ciclo reducidos. Esto facilita la integración de los sensores inteligentes tan importantes para la Industria 4.0, como IO-Link.
Nuestras modernas pasarelas ASi-5/ASi-3 también desempeñan un papel importante. Disponen de dos interfaces independientes – para OPC UA y un bus de campo – que permiten transferir los datos respectivos directamente al IT o al sistema de control. Como enlace entre los dispositivos de campo y los sistemas informáticos de nivel superior, las pasarelas también recopilan valiosos datos de diagnóstico que complementan de forma útil los datos del dispositivo procedentes del campo.
Dado que una mayor conectividad aumenta los riesgos cibernéticos, apostamos por la comunicación cifrada y la autenticación. Gracias a la capacidad de actualización de campo, las pasarelas ASi-5/ASi-3 también cumplen futuros requisitos de seguridad.
Índice
- ASi-5 - Gran ancho de banda para aplicaciones exigentes
- Las pasarelas ASi-5/ASi-3 separan IT y OT de forma inteligente
- Nuestras ventajas con IIoT e Industria 4.0
- Las pasarelas ASi-5/ASi-3 como «Edge-Device» (dispositivo periférico)
- Bihl+Wiedemann cumple los crecientes requisitos de seguridad
- Caso práctico: conectar de forma sencilla dispositivos IO-Link a la nube
- OPC UA - Intercambio universal de datos del sensor a la nube
Nuestras ventajas con IIoT e Industria 4.0
Interfaz OPC UA
integrada
Todas las pasarelas ASi-5/ASi-3 están equipadas con un servidor OPC UA, que permite la transferencia directa de datos entre los dispositivos de campo a través de ASi y los sistemas informáticos, independientemente del bus de campo. Gracias al servidor OPC UA, los datos pueden utilizarse fácilmente en una nube, en un servidor local o en una herramienta de visualización.
Separador inteligente
de datos
Gracias a dos interfaces independientes, nuestras pasarelas ASi-5/ASi-3 permiten una separación coherente de OT (PLC) e IT (sistemas de bases de datos). Como primer componente de la pirámide de automatización que puede comunicarse a través de protocolos de Internet, la pasarela es idónea como separador de datos inteligente. Gracias a la separación en red de IT y OT, es posible reducir y acelerar el tráfico en la red de bus de campo.
Conceptos modernos de seguridad informática
Ofrecemos procedimientos de cifrado autenticados y actualizaciones de software firmadas. Además, admitimos certificados específicos del cliente para la comunicación TLS y OPC UA. Esto permite integrar perfectamente nuestros dispositivos en los conceptos de seguridad informática existentes.
Menor esfuerzo
de integración
La identificación, autenticación e intercambio de certificados son necesarios para conectar de forma segura un Edge Device a la nube. El esfuerzo único para ello es el mismo para todos los Edge Devices. Pero con un maestro IO-Link de 8 puertos basado en Ethernet, por ejemplo, sólo se pueden recopilar ocho dispositivos IO-Link. En cambio, una pasarela ASi-5/ ASi-3 puede integrar varios cientos de dispositivos IO-Link, así como otros sensores y actuadores.
Las pasarelas ASi-5/ASi-3 como «Edge-Device» (dispositivo periférico)
1. ASi recopila eficazmente todos los datos de los dispositivos en campo: por ejemplo, sensores IO-Link con valiosos datos de diagnóstico.
2. Los datos de todos los dispositivos empleados se transfieren a través de ASi a la pasarela ASi-5/ASi-3 con servidor OPC UA integrado. Los datos compilados estarán disponibles, a continuación, en la interfaz de IT y OT.
3. La pasarela ASi, como «Edge-Device», transfiere todos los datos relevantes a la nube a través de internet. Para ello, hay dos opciones: Un servidor periférico prepara los datos y los envía a la nube. O la nube recopila los datos por su cuenta del servidor OPC UA.
4. Ahora, los datos están disponibles en la nube y pueden utilizarse como información valiosa, por ejemplo, para el mantenimiento preventivo o una gestión centralizada de inventario ERP en tiempo real.
Los Smart Factory Devices, por ejemplo, un convertidor descentralizado con interfaz IO-Link, son interesantes para IT y OT. El control de procesos (OT) es responsable del movimiento del accionamiento y regula, entre otras cosas, la velocidad variable, el tiempo de rampa y el sentido de giro. Los sistemas de IT pueden generar un valor añadido real mediante análisis de big data, aprendizaje automático o algoritmos de IA. Para ello, se evalúan datos de diagnóstico, como la temperatura del disipador de calor, el consumo de potencia o el modo de funcionamiento del accionamiento. A menudo, un Smart Factory Device tiene muchos más datos de diagnóstico disponibles que los datos de proceso propiamente dichos. Los datos de diagnóstico se pueden transmitir tanto en la interfaz de bus de campo, como en la interfaz de diagnóstico de la pasarela ASi-5/ASi-3. Para aliviar el OT con un bus de campo, como PROFINET y los datos críticos en tiempo real, puede resultar práctico emplear una estructura de red separada para IT. La pasarela ASi-5/ASi-3 proporciona una interfaz de IT segura y acreditada con el servidor OPC UA integrado.
Bihl+Wiedemann cumple los crecientes requisitos de seguridad
Debido a la fuerte interconexión de los dispositivos de Industria 4.0, el tema de la seguridad de los datos está adquiriendo una enorme importancia. Al fin y al cabo, cualquier dispositivo con acceso a otros dispositivos de una red puede utilizarse como plataforma de ataque. Hacemos posible la integración perfecta de nuestros dispositivos en los conceptos de seguridad informática existentes y garantizamos la seguridad de los datos de la siguiente manera:
Todas las pasarelas ASi-5/ASi-3 modernas son actualizables y pueden cumplir futuros requisitos de seguridad mucho después de su puesta en marcha.
El firmware del servidor de actualización está firmado.
Cada dispositivo habilitado para TCP/IP recibe un certificado individual para la comunicación SSL en la producción.
AS-interface aumenta la seguridad a causa de la interrupción comunicativa entre TCP/IP y los dispositivos de campo.
OPC UA utiliza métodos de cifrado acreditados como AES-256 con SHA hasta 512 o RSA.
Las actualizaciones de software y OPC UA también se pueden bloquear localmente en el dispositivo: una protección fiable y absoluta.
Cualquier dispositivo IO-Link (aquí una estación RFID y un sensor de temperatura) puede conectarse a ASi mediante módulos ASi-5 con maestro IO-Link integrado (BWU4077).
Los datos de los dispositivos IO-Link se envían a la nube (aquí AWS de Amazon) a través del servidor OPC UA integrado de la pasarela ASi (BWU3674).
Además de los datos de proceso IO-Link, el diagnóstico de la pasarela (incluidas la corriente y la tensión del circuito ASi) también se transmiten como objetos OPC UA.
Se genera un certificado y una clave privada de AWS IoT y se vincula a un servidor Edge basado en scripts.
El certificado permite una conexión única entre el servidor OPC UA y el cliente OPC UA, que está integrado en la base de datos basada en la nube.
El servidor Edge basado en scripts envía regularmente paquetes de datos preparados directamente a la nube.
Los datos se visualizan claramente en un cuadro de mandos.
OPC UA - Intercambio universal de datos del sensor a la nube
En la era de la Industria 4.0, los datos recogidos de sensores y actuadores a través de ASi ya no son solo indispensables para el control. Los niveles superiores, como los servidores de mantenimiento remoto, los sistemas de visualización y las aplicaciones basadas en la nube, también necesitan datos fiables y semánticos procedentes del nivel de campo más bajo.
