Naše řešení pro oblast průmyslových prvků je navržena pro snadný přechod ke komunikaci s využitím stávající infrastruktury IP a sítě IoT (internetu věcí) v rámci nadcházejícího fenoménu Průmysl 4.0. Jde především o nabídku zařízení zahrnující RS232/RS422/RS485 sériové servery, Modbus brány, EtherCAT I/O moduly, LTE brány a další aktivní komponenty společné rodiny sítě ethernet, které umožní konverzi nebo přenos potřebných informací pro další zpracování, řízení a záznam.

V přeneseném slova smyslu jde o digitalizaci již existujících systémů ve spojení s celo-systémovou automatizací. Historicky jde o evoluci produkce a jejího řízení s postupným vývojem průmyslového odvětví; jednotlivé milníky lze zaznamenat dle technického pokroku:

1. mechanizace, parní pohony
2. masová výroba, elektrizace
3. automatizace a počátky IT technologií
4. plošné řízení prostřednictvím kompaktní infrastruktury (z účastnického hlediska)

Co to je Průmysl 4.0? – zdaleka to nebude kompaktní infrastruktura ale vrstvená hierarchie zařízení, systémů a služeb:

• koncové prvky (zařízení + obsluha)
• lokální infrastruktura (bez zapření to je a bude ethernet)
• globální infrastruktura (naštěstí nebo bohužel Internet)
• centrální prvky (servery, Cloud-servery)
• aplikační vrstva (zákaznický nebo modulární-unifikovaný software)

Jednotlivé části systému mohou být dodavatelsky a provozně rozdílné (chápejte i nekompatibilní) slučitelné pouze na rozhraní. Systém bude zastřešovat centrální aplikace s možným klientským přístupem.

V současnosti je možné zaručit aktuální spojení na úrovni fyzické infrastruktury – ethernet v jeho běžných fyzických podobách (aktivní odkazy):

• UTP/STP v segmentech LAN (<100m)
• EtherCAT (ovládání a řízení strojů)
• optika LAN / MAN / WAN
• xDSL (průmyslové aplikace)
• konverze sériových linek na TCP/IP s využitím řady protokolů (MODBUS)
• bezdrátové WiFi, 4G-LTE a LPWAN (LoRa, SigFox, Nb-IoT, LTE-NB)

Skupiny zařízení z naší nabídky pro přímou i nepřímou implementaci IoT (aktivní odkazy):

• průmyslové prvky pro svoje vlastnosti (teplota, otřesy, MTBF, napájení)
• konvertory ethernet na další rozhraní (VDSL2, optika, RS-485)
• PoE přepínače s přidanými funkcemi (ONVIF, LCD)
• PoE extendery (dislokovaná zařízení) včetně LRE a EoC
• VPN routery a brány pro bezpečnou komunikaci
• video extendery (HDMI over IP) pro info kanály obsluze nebo uživatelům
• CCTV a přístupové systémy s SDK pro SW integraci do systémů
• miniPC jako mini servery/terminály nebo IoT brány
• pasívní prvky (od konektorů po robustní skříně, testery fyzické infrastruktury)

MODBUS

Jde komunikační protokol na úrovni aplikační vrstvy ISO/OSI modelu, umožňující komunikaci typu klient-server mezi zařízeními na různých typech sítí a sběrnic. V současné době je podporována celá řada komunikačních médií např. sériové linky typu RS-232, RS-422 a RS-485, optické a rádiové sítě nebo síť Ethernet s využitím protokolu TCP/IP. Komunikace probíhá metodou požadavek-odpověď a požadovaná funkce je specifikována pomocí kódu funkce jež je součástí požadavku.

Bodově zásadní vlastnosti:

• otevřený protokol pro vzájemnou komunikaci
• nezávislý na sběrnici nebo síti- je součástí aplikační vrstvy!
• spojení master/slave
• sestává z PDU (protocol data unit) doplněno pro přenos v závislosti na typu sítě na ADU (application data unit)
• primárně pro RS-485 s rychlostí 19200b/s
• nijak závratné rychlosti, obecně platí pro celou infrastrukturu IoT
• JBUS jako podmnožina s omezenou skupinou zpráv a adres

Příklad použití brány:

Rozdílný přístup modelů sériových bran v rámci topologie přímého napojení vůči IoT:

Konvertory a aktivní prvky lze díky tomuto protokolu snadno implementovat do SCADA/HMI infrastruktury sběru dat a řízení v rámci software systémů Reliance, Promotic, Tirs a spousta dalších:

Mezi IoT komponenty patří i LTE brány (aktivní link) s podporou Modbus protokolu.