M2M Lösung der Firma emation. Der technische Hintergrund. Dieter Munsch Geschäftsleitung
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- Kurt Fischer
- vor 8 Jahren
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1 M2M Lösung der Firma emation Der technische Hintergrund Dieter Munsch Geschäftsleitung
2 Inhalt Einleitung WEB Connector Anbindungsmöglichkeiten Funktionsüberblick Konfiguration Wireless Automation Technologien für drahtlose Kommunikation GPRS Sicherheitsaspekte WEB Portal Online-Status Alarmhandling Historische Auswertungen
3 Inhalt Einleitung WEB Connector Anbindungsmöglichkeiten Funktionsüberblick Konfiguration Wireless Automation Technologien für drahtlose Kommunikation GPRS Sicherheitsaspekte WEB Portal Online-Status Alarmhandling Historische Auswertungen
4 Motivation für M2M Höhere Verfügbarkeit der Anlage Schnellere Reaktion bei Störungen Vermeiden von größeren Folgeschäden Verfügbarkeit von Echtzeitdaten Beschleunigung der Serviceabläufe Kundenzufriedenheit Reduktion von Wartungskosten Erhöhung der Produktivität Effizienter Einsatz von Ressourcen Zustands- Wartung Ungeplante Ausfälle vermeiden
5 Wie funktioniert die M2M-Kommunikation?
6 Kommunikation mit der Maschine Die Teilbereiche
7 Übertragungsweg zwischen Maschine und Zentrale Die Teilbereiche
8 Zentrale als Datenkonzentrator Die Teilbereiche
9 Rollengerechte Aufbereitung der Daten Die Teilbereiche
10 emation s Service WEB Portal Hersteller Betreiber DSL ISDN Servicetechniker GPRS Zentrale DSL DSL Internet Maschine 1 Maschine 2 GPRS DSL Investor
11 Inhalt Einleitung WEB Connector Anbindungsmöglichkeiten Funktionsüberblick Konfiguration Wireless Automation Technologien für drahtlose Kommunikation GPRS Sicherheitsaspekte WEB Portal Online-Status Alarmhandling Historische Auswertungen
12 WEB Connector Hardware 3 serielle Schnittstellen RS232/485 Ethernet 10/100 BaseT, RJ45 integrierte Echtzeituhr Hutschienen- oder Wandmontage Spannungsbereich V DC EMV gerechtes Design Speicherkarte bis 2GB und zugehörige Status LED Status LEDs für Verbindungsstatus
13 WEB Connector Software Anbindung an alle gängigen SPS-Systeme SIMATIC S7 /S5 Modbus und Modbus TCP AEG 120/A250 über PG... E/A Kopplung über dezentrale Peripherie WAGO...
14 WEB Connector Software Datenübertragung mit TCP/IP Protokoll über: Mobilnetze (UMTS, GSM, GPRS) Private und öffentliche Festnetze ADSL/DSL Netze Intranet über LAN / WLAN Anbindung nach oben an übergeordnete Visualisierungssoftware oder emation WEB Portal mittels OPC Langzeit-Datenspeicher bei gestörter Übertragung Integrierter TCP/IP und PPP Stack, Web und FTP Server, Telnet, Sichere VPN Technologie möglich Verbindungs- und Serverredundanz SMS-Alarmierung
15 M2M Manager Der M2M-Manager dient der Ankopplung von WEB Connectoren über TCP/IP an Leitsysteme und Portal Lösungen unterschiedlicher Hersteller. Er ist dabei das Bindeglied zwischen Zentrale und Peripherie. Die Funktionen im Einzelnen: Anbindung von Bestandsanlagen ohne Eingriff in die vorhandene Steuerungskonfiguration Verwalten der WEB Connectoren mit aktuellem Verbindungsstatus Konfiguration der WEB Connectoren OPC Server Fernprogrammierung von SPS Systemen Automatische Berechnung des zu erwartenden Datenvolumens
16 M2M Manager
17 Inhalt Einleitung WEB Connector Anbindungsmöglichkeiten Funktionsüberblick Konfiguration Wireless Automation Technologien für drahtlose Kommunikation GPRS Sicherheitsaspekte WEB Portal Online-Status Alarmhandling Historische Auswertungen
18 Die Teilbereiche
19 Warum GPRS? GPRS nutzt zur Leistungssteigerung die Vorteile der paket-orientierten Datenübertragung und der Kanalbündelung Tarif nach übermitteltem Datenvolumen kein langwieriger Verbindungsaufbau: immer online
20 Datenraten bis 115 kbps Immer Online zum supergünstigen Preis: GPRS Kommunikation über Standard TCP/IP Protokolle Verbindung über Internet Bidirektionale Kommunikation große Verbreitung, sehr gute Netzabdeckung Zentrale mit Internet-Anschluss statt Modem-Racks Option auf weitere Steigerung (EDGE, UMTS)
21 Übertragungstarife (T-Mobile) Je nach Datenaufkommen, Beispiel M2M Data 30: monatliches Inklusivvolumen: 30 MB ca. 10,- EUR / Monat Übersicht anfallendes Datenvolumen pro Monat für Außenstationen Befehle Stationsgröße Meldungen Zählwerte Messwerte Stellwerte Übertragungszeitraster GPRS Datenvolumen/ Monat Klein Min < 1 Mbyte Mittel Min < 2 Mbyte Groß Min < 10 Mbyte
22 Warum also M2M Lösungen basierend auf GSM Technologie: Globaler und erprobter Standard Sehr große Netzabdeckung Großes Datenvolumen zu niedrigen Preisen via GPRS Zukunftssichere Technologie Flexibel bei beweglichen und unbeweglichen Objekten Faktisch Online-Verbindung
23 Und die Sicherheit? Datenübertragung im Internet und über Funknetze da sei es gestattet auch nach der Sicherheit zu fragen... Es gilt 3 Bereiche zu betrachten: Zugriffssicherheit Wer erhält Zugriff auf die Daten? Datensicherheit Wie schütze ich mich gegen Abhören? Verfügbarkeit Was passiert bei Ausfall einer Verbindung?
24 Sicherheit - Zugriffssicherheit Wer erhält Zugriff auf die Daten? Zugriffsberechtigung auf verschiedenen Ebenen über Benutzernamen und Paßwörter Autorisierung Webserver Autorisierung Wizcon Autorisierung im Browser Verwaltung unterschiedlicher Benutzerrechte über Benutzergruppen jeder Datenzugriff in den Modulen ist über Benutzergruppen autorisierbar
25 Sicherheit - Datensicherheit Wie schütze ich mich gegen Abhören? Grundprinzip: Der WEB Connector redet nicht mit jedem Der WEB Connector sendet seine Daten ausschließlich an die konfigurierte(n) Zentrale(n) und Service-Stationen. alle Anfragen von Dritten ob gezielt oder durch Port-Scanning werden abgelehnt Verschlüsselung der Daten alle Daten werden verschlüsselt übertragen Firewall in der Zentrale typischerweise bereits vorhanden Weitere Optionen, VPN (Virtual Private Network) nicht-öffentliche Zugangspunkte im Mobilfunknetz...
26 Sicherheit - Verfügbarkeit Was passiert bei Ausfall einer Verbindung? Automatische Pufferung bei Verbindungsausfall automatische Datenpufferung mit Zeitstempel automatische Übertragung nach Wiederaufbau der Verbindung Redundanz ist möglich Zentrale: Server redundant, Internet-Zugang redundant,... Anlage: Mobilfunknetz redundant (2 versch. Anbieter) Weitere Optionen, bei Ausfall Zentrale Alarme via SMS direkt vom WEB Connector versenden alternative Zentrale als Cold-Standby...
27 Inhalt Begriffsdefinition und Einleitung WEB Connector Anbindungsmöglichkeiten Funktionsüberblick Konfiguration Wireless Automation Technologien für drahtlose Kommunikation GPRS Sicherheitsaspekte WEB Portal Online-Status Alarmhandling Historische Auswertungen
28 Die Teilbereiche
29 Möglichkeiten des WEB Portals (1) - Echtzeitdaten - Visuelle Darstellung Protokolle Historische Daten Alarme
30 Die Basismodule: Der grafische Editor vektororientierter Editor, uneingeschränkt zoomfähig Multilayer-Technik Autorisierung über Benutzergruppen und Benutzer (FDA Conform) erweiterbare Objektbibliothek mit vordefinierten, dynamisierten Objekten
31 Die Basismodule: Der grafische Editor vordefinierte Makros vordefinierte Alarmobjekte Import von Bildformaten wie DXF, WMF, BMP, JPG usw. einfache Handhabung durch Windows Look & Feel Tag Template: Bild 1x zeichnen, x-mal anwenden
32 Die Basismodule: Das Diagrammmodul Darstellung von online und historischen Verläufen Definition von Referenzgraphen Raster, Datenfenster, Online-Scrollen, Grenzwerte, usw. Datenexport nach XLS (Excel) und MDB Datei (Access)
33 Die Basismodule: Das Alarmmodul netzwerkweite, dezentrale Alarmverarbeitung Darstellung von online und historischen Alarmen statistische Auswertungsmöglichkeiten vielfältige Filtermöglichkeiten Benutzereingabe bei Bestätigung von Alarmen Eingabe individueller Benutzerbemerkungen
34 WizAAM Alarmweiterleitung über alle wichtigen Medien Die Weiterleitung der Alarme bzw. der Meldungen geschieht über: Telefon (als gesprochene Nachricht) SMS Fax oder Teleprinter Paging Systeme oder als
35 Nutzen für den Anwender: Nachhaltige Steigerung der Verfügbarkeit der Anlage Lückenlose Zustands- bzw. Nutzungsprotokollierung möglich ->, Gewährleistung, Garantie, Kulanz Maschinen- und Betriebsdaten quasi online Senkung der Betriebskosten Direkter Zugriff auf Anlage und Steuerung Schaffung neuer Geschäftsmodelle Marktposition stärken
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