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

1

2

3 4

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

1

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++

2

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

3

Monitoramento, análise e otimização de produção

Análise baseada em nuvem para detectar otimizações em potencial

4

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

1

4

2

3

1

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

• Twitter

• 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