Post on 27-Mar-2020
SIMATIC IoT 2040 – Motivações para o desenvolvimento
O aumento da interconexão e da comunicação de dados entre automação e TI exigem plataformas de gateway programáveis
Aumento no volume de dados Capturando e monitorando dadosdo nível de automação
Desempenho crescenteInteligência no campo necessária para pré-processamento e tratamento de dados
Uso de padrões abertosLinguagem de alto nível e interfacespadrão necessárias
Conectando automação e TIUso de variáveis físicas e protocolos
Soluções baseadas em nuvem• Análises baseadas em nuvem requeremfluxo de dados do e para o campo • Conectando aplicações brown-field à nuvem via retrofit
Influência crescente da TINecessidade de monitoramento remotoe funcionalidade das análises
SIMATIC IoT 2040 – Um gateway de dados ingeligente
Placas programáveis gratuitas/PCs de placaúnica sem armazenamento e certificaçõescom foco Fabricantes usuáveis de Mercado.
Ensinar. Aprender. Fazer.
Recursos adicionais em comparação com o SIMATIC IOT2040• Suporte para Windows• Desempenho e armazenamento em
massa• Funcionalidade de servidor industrial• Aplicações IHM• Controlador de software SIMATIC• Diagnóstico TIA/PC• Expansibilidade
Recursos adicionais em comparação com fabricantes de placa padrão
• Robustez industrial
• Operação 24/7
• Relógio em tempo real
• Interfaces padrão
• Montagem em caixa e trilho DIN
SIMATIC IOT2040:
Gateway inteligente para IoT industrial
Capacidade de aprimoramento:
Expansível por ARDUINO e mPCLe
Maker Boards SIMATIC IOT2040 SIMATIC IPC
SIMATIC IoT 2040 – Robustez industrial e conectividade
Expansibilidade e conectividade com mPCleMódulo IO industrializado e várias intefacespadrão e drives de protocolo disponíveis
AberturaProgramação livre em alto nível de linguagem(Java, C++) via various IDEs (Eclipse) e compiladores para Yocto Linux
Desempenho / DetermisticoIntel Quark® CPU e 1 GB RAM bemcomo x86-deterministic e bateriabuffered com relógio em tempo real
Qualidade SIMATICProjetado para operação 24/7em ambiente industrial
AutomatIon.ConnecTedFácil conexão ao nível de automaçãocom PROFINET ¹ e abertura para soluções baseadas em nuvem
SIMATIC IoT 2040 – Conexão entre campo e nuvem
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Coletando e concentrando dados
de produção relevantes de várias fontes
Conexão flexível a sensores/atuadores via comunicação serial,
blindagem/escudo Ethernet ou Arduino. Comunicação com PLCs, drives
e motores com por exemplo PROFINET¹ ou OPC UA²
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Conversão de protocolo / controle programado pelo cliente
Agregação de dados, conversão de diferentes protocolos de comunicação
e programação de pré-porcessamentos em linguagem de alto nível : Java, C++
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Transferência segura para sistemas de TI de
empresas conectadas ou aplicações em nuvem
Os dados convertidos podem ser transmitidos para sistemas TI/
soluções em nuvem usando por exemplo OPC UA, MQTT ou AMQP2
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Monitoramento, análise e otimização de produção
Análise baseada em nuvem para detectar otimizações em potencial
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SIMATIC IoT 2040 – Conexão entre campo e nuvemAquisição e
processamento de dados Extração de dados para sistemas legados e “grennfield” via
• Siemens S7-Connection w. Node-Red and C++ Library Snap7
• OPC UA Client w. Node-Red
• Integrated I/O shield for easy retrofitting with Node-Red and C++
Histórias de Sucesso• Gateway para Indústria 4.0 incluindo
conversão de protocolo, visualização de webserver, conexão em nuvem e notificaçãopor e-mail
• Medição de energia com Sentron PAC2200
• Controle de exibição de 7 segmentos para visualização Shift-KPI no chão de fábrica
• Servidor de impressora no IOT2000
Transferência segura
de dados para sitemas
de TI – e nuvemConversão de protocolo e mapeamento de dados para infraestrutura de TI e nuvem
• Servidor OPC UA usando XML Modelling para padronização
• Aquisição e tranferência de dados para Microsoft Azure Cloud
• Manutenção preditiva usandoIBM Bluemix Cloud
• Transferir dados para nuvens de terceiros através de padrõesabertos, como MQTT
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Compressão, processamento,
visualização e armazrenamento de
dados no IOT2000
• Armazenamento de dados de longo prazocom banco de dados SQL em C++
• Conexão com banco de dados externo via Node-Red e C++ para armazenar dados coletados
• Visualize dados do processo e sistema com o Apache Webserver e Webserver Application
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SIMATIC IoT 2040 – Conexão entre campo e nuvemConversão de Protocolo
• OPC UA Client com node-red
• Comunicação S7 com node-red
• Comunicação S7 com Snap7 C++ Library
• OPC UA server model via Nodeset XML
• Acesso aos pinos de entrada, botão do usuário e LED de usuário milticolorido a partir do node-red
• Accesso I/O Shield com Node-Red on IOT2000
Aplicações do Banco de Dados
• Criação e conexão do servidor SQL no IOT2000
• Como usar o SQlite3 em C++ no Eclipse
• Como configurar e administrar um bnco de dados
Aplicações do Webserver
• Webinterface pronta para uso para o IOT2000
• Observe o estado das entradas digitais e analógicas e do botão de usuário, definaas saídas digitais e userled
• Obtenha informações sobre o uso de RAM, CPU e disco
• Instale o servidor da web Apache com suporte a Perl a partir de fontes
Conexão em nuvem
• Colete dados via OPC UA e transfira para o Microsoft Azure
• Conexão ao IBM Bluemix IoT Platform
• Exemplo de manutenção preditiva com IBM Bluemix
• Conecte Node-RED à Cloud/IT via MQTT
Outras aplicações
• Como criar bibliotecas compartilhadas (.so files)
• Exemplo para controlar sockets remotoscom IOT2000
• Usando o Módulo SIMATIC IOT2000 I/O em vários idiomas
• IOT2040 em Automação Predial privada -FHEM
SIMATIC IoT 2040 – Aplicações
Conectando TI / Nuvem e
automação
• Comunicação segura entre
sistemas de ERP/TI ou aplicações
e produção em nuvem
• Otimização da produção com
integração vertical de dados do
chão de fábrica para a nuvem
Manutenção Preditiva
• Capture e analise dados de
produção como velocidade ou
horas de operação, a fim de
identificar o melhor intervalo de
manutenção
• Otimize os tempos de inatividade
da máquina
Gerenciamento otimizado de chão
de fábrica
• Transferência de dados em caso
de falta de estoque mínimo de
consumíveis.
• Alarme automatizado no sistema
de gerenciamento de chão de
fábrica, a fim de evitar
paralisações de produção
IOT2000 como plataforma aberta para conectar sistemas legados, sensores adicionais e nível TI
SIMATIC IoT 2040 – Programação eficiente
• Programável em várias linguagens de alto nível como C/C++ ou Java
• Arduino IDE ou Eclipse para exemplos de aplicações de código aberto e bibliotecas
• Programação eficiente com linguagens de alto nível
• Usar o know how da comunidade e códigofonte aberto para sucesso rápido
Recurso / função Benefícios
Yocto Linux
Arduino IDE
Java
Eclipse
C/C++
Poky
Abertura
SIMATIC IoT 2040 – Código aberto Node-RED
Executável em mini computadores (IOT2000,
Raspberry Pi) ou baseados em nuvem (IBM
Bluemix, Amazon Web Services, Microsoft
Azure)
Edição baseada no navegador “node.js”
Node-RED é uma ferramenta para conectar dispositivos de hardware, APIs e serviços online de maneirasnovas e interessantes.”1
SIMATIC IoT 2040 – Código aberto Node-RED
Node-RED está incluído em nossa imagem exemplo IOT2000
Nós disponíveis:
• MQTT
• Modbus
• GPIO
• OPC UA
• S7
• IBM Watson IOT
• Microsoft Azure
• IOT2000
• …
SIMATIC IoT 2040 – Flexibilidade para diferentes fontes de dados
• Expansível com módulo Siemens IO certificado ou proteção Arduino para conexão IO/sensor
• Slote mPCIe adequado para comunicaçãode rádioc como WLAN or LTE
• 02 portas Ethernet independentes
• 02 interfaces seriais (RS232/422/485)
• Benefícios da variedade de possibilidadesde expansão do Arduino
• Realização de conceitos de comunicaçãomóvel
• Várias possibilidades de conexão a sistemas legados, sensores e diferentesredes de comunicação
Recurso / função Benefícios
SIMATIC IOT2000 IO module
Intel Quark®
board
mPCIeextension
Arduino extension
Housing
Conectividade
SIMATIC IoT 2040 – Projetado para uso industrial
• Intel Quark® X1020 CPU e 1 GB RAM
• Recursos de segurança, por exemplo, modo de segurança
• Bateria para relógio em tempo real
• Design industrial e components robustos
• Desempenho otimizado para agregaçãode dados, conversão e tarefas de comunicação
• Proteger os dados e aplicações
• Selo de hora vital para análise de dados
• Projetado para operação 24/7 emambiente industrial
Recuso / função BenefíciosPerformance e determinístico
Bateria para relógio emtempo real
Baixo consumo de energia e deterministic
Classe industrial
Características técnicasSIMATIC IOT2040
CPU Intel Quark® x1020 (x86 400 MHz) + Segurança
Memória 1 GB DDR3 RAM,8 MB Flash, 256 KB SRAM
Interfaces de comunicação 2x 10/100 Ethernet RJ45
Interfaces serial 2x RS232/485
Interfaces de mídia 1x USB + 1x Equipamento
Extensão mPCIe + Arduino
Módulo IOs 5x DI, 2x DO, 2x AI 6ES7647-0KA01-0AA210x DI 6ES7647-0KA02-0AA2
Armazenamento Sim, com cartão microSD1
Características embutidas 5 LEDs (um programável pelo usuário), bateria para relógio em tempo real
Alimentação 9 … 36 V
Temperatura de operação 0 – 50°C
Certificados CE, UL
Dimensões (L x A x P) 144 x 90 x 53 mm
Código do produto 6ES7647-0AA00-1YA2
Fonte para IoT 2040
LOGO! Power 24V/1,3A 6EP3331-6SB00-0AY0
Software – terceiros
Criação de imagem específicaAmbiente de desenvolvimentoe linguagens de programação
Pokyby Yocto Linux Project
• Arduino DIEC/C++
• Intel System Studio IoTEdition (Eclipse)JavaC/C++Python and more2
Imagem Base Sistema operacional
Download @ SIOS forum
Arduino/Yocto Linux
AplicaçãoAdaptado
1 For a do escopo de fornecimento
Sales Engineering(21) 3900-9901
contato@mauriti.com.brwww.mauriti.com.br