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Evoluzione dei protocolli di comunicazione:come e perché l’Indusrtial IoT può aiutare controlli e misure di impianto

Hilscher: introduzione
IIoT & Industry 4.0 nel mondo
Utilizzo pratico - Asset Intelligence Network (SAP AIN) in collaborazione con SAP e Techedge
Connettività: la base della nuova „Impresa I4.0“- Topologie possibili - Bus di campo industriali - Reti e servizi IT - Soluzioni netIOT - Edge Gateway - DIP: Device Information Portal
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SAVE ottobre 2017 Misure e controlli di impianto per l’Industria 4.0

Pubblicato
da Benedetta Rampini
SAVE 2017Segui aziendaSegui




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Veronafiere 18-19 ottobre 2017 Gli atti dei convegni e pi di 8.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore 27 ottobre Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore Alimentare Alimentare Petrolchimico Alimentare 28 ottobre Alimentare Petrolchimico Alimentare Alimentare Petrolchimico Visione e Tracciabilit 28 ottobre Luce Energia Domotica LED Luce Energia Domotica LED Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Fabio Fumagalli
CEO Hilscher Italia S.r.l. Title Evoluzione dei protocolli di comunicazione: come e perch l'Industrial IoT pu aiutare
nei controlli e nelle misure di impianto Hilscher netIOT strategy and partnership page 2 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Indice ' Hilscher: introduzione ' IIoT & Industry 4.0 nel mondo ' Utilizzo pratico ' Asset Intelligence Network (SAP AIN) in collaborazione con SAP e Techedge ' Connettivit: la base della nuova 'Impresa I4.0' ' Topologie possibili ' Bus di campo industriali ' Reti e servizi IT ' Soluzioni netIOT ' Edge Gateway ' DIP: Device Information Portal ' Information on web page 3 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher: introduzione ' Sviluppo ASIC interno ' Processori netX ' Certificata ISO 9001 e 1400 ' Protocolli di comunicazione ' Prodotti standard e custom ' Sviluppo interno hardware e software ' Produzione elettronica in sede ' Servizi di consulenza ed assistenza ' Industry 4.0 / IIoT Hilscher nel 2017: ' 31 anni di esperienza sui bus di campo ' Dipendenti: 270 ' Filiali: 8 ' Propriet: Hans-Jrgen Hilscher page 4 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher: introduzione page 5 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH IIoT & Industry 4.0 nel mondo page 6 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH IIoT & Industry 4.0 nel mondo page 7 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Utilizzo pratico page 8 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH AIN in collaborazione con SAP e Techedge Real-time communication (field bus, digital/analog I/O) Sensor application ERP MES Sensor
communication
(IO-Link)
Meas. vals Sensor data Process values, events Settings, configuration Type, serial number, other
Signal quality, temperature,
operating time, and so on Meas.vals Parameters Identification Conditions Control Fast (~1ms) Slow (~1s) Cloud communication (MQTT, AMQP, OPC/UA, other) IoT gateway SAP Cloud platform IoT services Data model Application Asset network Meas.vals Parameters Identification Conditions Meas.vals Parameters Identification Conditions 'Source: SAP SE 2017 SAP SE or an SAP affiliate company. All rights reserved. | page 9 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Connettivit: la base della nuova Impresa I4.0 page 10 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Cosa significa Industry 4.0 per Hilscher ' Raccogliere ed aggregare dati da molteplici e
nuove sorgenti ' Trasformare dati in informazioni ' Ricavare valore dalle informazioni page 11 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Topologie possibili page 12 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Bus di campo industriali page 13 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Reti e servizi IT DB MES ERP page 14 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com ' OPC UA ' Basato su TCP/IP ' Gerarchia Client/server ' Semantica ' Implementa criteri per security Focus su OPC UA e MQTT ' MQTT ' Basato su TCP/IP ' Meccanismo Publish/subscriber ' Implementa criteri per security ' Ampiamente diffuso page 15 Focus su TSN 'Time-Sensitive Networking (TSN) is a set of standards under development by the Time-
Sensitive Networking task group of the IEEE 802.1 working group.[1] The TSN task group
was formed at November 2012 by renaming the existing Audio / Video Bridging Task
Group[2] and continuing its work. The name changed as a result of extension of the working
area of the standardization group. The standards define mechanisms for the time-sensitive
transmission of data over Ethernet networks.' Wikipedia What does this mean'
Today you can connect any PC, Switch, Hub etc. to each other and they can communicate
without any issues. This is because of the IEEE Ethernet Standard 802.3.
But these standardisation is not Real-Time able. Which means you can not gurantee that
any information reaches the other in a specific time. That's why PROFINET, EtherCAT etc.
define their own possibilites to add this functionality, but these are all propriatary.
TSN is the answer to define a real time able Ethernet Standard. Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com page 16 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com 802.1Qbv: Time-Aware Shaper ' Banda riservata per traffic schedulato/alta priorit ' Uso necessario di una 'Guard Band' Queue traffic
class 7 Queue traffic
class 6 Queue traffic
class 5 Queue traffic
class 0 Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 5 Frame 6 Frame 1 Frame 2 Frame 3 T0 T1 Frame 4 T1 T0 Frame 4 CycleTime Frame 5 Frame 6 Transmission Gate = o Transmission Gate = C Transmission Gate = C Transmission Gate = C Gate control list T0: oCCC
T1: Cooo C= closed, o=open Ethernet page 17 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com 802.1Qbu: Frame Preemption ' Scomposizione del traffico 'non critico' per preservare la 'Guard Band' ' Esigenza di nuove MAC (IEEE802.3 extension) page 18 OPC-UA e TSN ' OPC-UA un protocollo potente e molto affermato. Tuttavia risente della
mancanza del determinismo. ' Attraverso la tecnologia TSN, OPC-UA pu evolvere verso questo obiettivo. Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com page 19 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com Soluzioni netIOT page 20 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com Profinet Standard TCP/IP Profinet Standard TCP/IP PROFINET Communication cycle PROFINET Communication cycle 'Embedded' IoT-Protocols netIOT: standard e flessibile page 21 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH netIOT Edge Gateway ' Protocolli industriali ' Servizi e reti IT ' Applicazioni complesse page 22 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com netIOT Edge Gateway: Node-RED page 23 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com netIOT Edge Gateway: Edge server ARP SNMP PN/RPC EIP/CIP IOLINK/UDP OPC UA OEM ' Topology Scanner T Network Analyzer ' User Info Files Topology T Device data Device Management Access Packages
Topology Analyzer LogFile Edge Server RESTful API, HTTP Get/Post page 24 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH l www.hilscher.com netIOT Edge Gateway: Rest API HTML5 Javascript CSS3 ' Accesso a dati organizzati ' Nessun accesso diretto alla rete OT ' Interfaccia verso app mobile page 25 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH netIOT Device Information Portal ' Creazione di modelli
virtuali 'lean' ' Plug & Play - AIN ' Semantica predeterminata
nei dati di processo ' Aperto alle piattaforme
mobile page 26 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH netIOT sul web page 27 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH 27 ' Sito, News e Blog
www.netIOT.com ' Information Hub per ' netIOT Starterkit ' Ulteriore canale di supporto ' Tutorials ' API ' Beta tests La community netIOT page 28 Hilscher Gesellschaft fr Systemautomation mbH 28 Hilscher Gesellschaft fr
Systemautomation mbH
Intelligente Lsungen fr die industrielle Kommunikation Fabio Fumagalli
CEO Hilscher Italia S.r.l. Phone: +39 0295007068
E-Mail: ffumagalli@hilscher.it Via A. Grandi 33 I 20099 Vimodrone I Italia Hilscher Gesellschaft fr
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