Schnelle Modernisierung von HMI/SCADA und Maximierung der Zuverlässigkeit mit Edge Computing Plattformen

Nutzen Sie Edge Computing Plattformen, um HMI/SCADA-Lösungen schnell zu modernisieren und die Zuverlässigkeit zu maximieren

Traditionelle HMI/SCADA-Architekturen gibt es schon seit vielen Jahren. Sie bieten den Anwendern die Möglichkeit, Anlagen und Einrichtungen seit dem Aufkommen der modernen Automatisierung und Steuerung zu bedienen. Obwohl dies alles gut ist, sind die Anforderungen an bessere, schnellere und kostengünstigere Lösungen im Zuge der raschen digitalen Transformation gestiegen. Dabei ist gut manchmal nicht genug.

Sehen wir uns an, wie Unternehmen die Edge Computing Plattformen nutzen, um HMI/SCADA-Lösungen schnell zu modernisieren und die Zuverlässigkeit zu maximieren.

Was ist Edge Computing?

Gartner definiert Edge Computing als Teil einer verteilten Computertopologie, bei der die Informationsverarbeitung in der Nähe der edge angesiedelt ist, wo Dinge und Menschen diese Informationen produzieren oder konsumieren.

Gartner identifiziert mehrere Ebenen unter Edge Computing.

• Gerät Edge – hier finden Sie Ihre PLCs, DCS und andere eingebettete Steuerungssysteme
• Gateway Edge – hier finden Sie die Gateways, die Ihre Controller verbinden
• Compute Edge – besteht aus Edge Servern und anderen Geräten zur Überwachung und Steuerung von Anlagen
• Die lokalen und regionalen Data Center Edge – hier finden Sie die Mikrorechenzentren und die Kontrollraumausrüstung
• Zentralisierte Cloud und Global Data Center – hier finden Sie Ihre Kommandozentrale und Unternehmenslösungen

Im Wesentlichen ist die Gartner Edge Computing Topologie ist die edge Version des Purdue-Modells für industrielle Steuerungssysteme. Die Kombination der Gartner-Topologie Edge mit dem Purdue-Modell bietet uns einen perfekten Überblick über das gesamte edge -Portfolio, vom Geräte-Gateway und Compute edge bis hin zum Unternehmen.

Die Gartner-Topologie vs. das Purdue-Modell

Warum ist Edge Computing wichtig?

Um zu verstehen, wie die edge zur raschen Modernisierung von HMI- und SCADA-Lösungen und zur Maximierung der Zuverlässigkeit genutzt werden kann, sollten wir zunächst die drei größten Herausforderungen erörtern, mit denen Ingenieure bei der Implementierung oder dem Betrieb von HMI- und SCADA-Systemen in ihren Automatisierungs- und Steuerungssystemen konfrontiert sind.

Herausforderung 1: Legacy Systeme und veraltete manuelle Prozesse

Da sich immer mehr Unternehmen auf den Weg der digitalen Transformation begeben, steigt die Nachfrage nach Digitalisierung. Für Unternehmen mit legacy Systemen und alten oder manuellen Prozessen kann der Übergang zur digitalen Transformation jedoch eine Herausforderung darstellen. Im Bereich der Automatisierung und Steuerung sind viele Kunden daran interessiert, sich mit mehr Geräten zu verbinden, um bessere und genauere Messwerte zu erhalten und diese Informationen in Wissen umzuwandeln. Dieselben Kunden möchten alle Lösungen von edge in das Unternehmen integrieren, und sie möchten in der Lage sein, auf dieses Wissen zuzugreifen, wo immer sie sich befinden, und zwar in sehr unterschiedlichen und nützlichen Formaten.

Herausforderung 2: Getrennte Inseln der Automatisierung

Im Laufe der Zeit altern die Steuerungssysteme, und durch Erweiterungen und Upgrades kommen weitere Knoten hinzu, so dass die Benutzer mehrere Computer für HMI/SCADA, Historian, MES, APM, fortgeschrittene Anwendungen und Engineering, d. h. disparate Automatisierungsinseln, haben. Das Ergebnis sind mehrere Silo-Knoten, die schwer zu warten und zu betreiben sind.

Herausforderung 3: Ungeplante Ausfallzeiten

Wie jeder OT-Fachmann weiß, sind ungeplante Ausfallzeiten in einer Produktionsumgebung inakzeptabel. Ungeplante Ausfallzeiten sind sehr kostspielig und können in einigen Fällen zur Zerstörung von Eigentum führen.

Wie können Sie diese Herausforderungen lösen? Die Antwort: Edge Computing

Die Umstellung ist einfach. Ersetzen Sie die vorhandenen Computer und Server Ihrer traditionellen Architektur durch eine einzige, fehlertolerante oder hochverfügbare Edge Computing Plattform.

Profitieren Sie von einem kompromisslosen Computergerät

In der OT-Umgebung benötigen Sie ein System, das einfach zu verwalten, zuverlässig und von OT-Teams leicht zu warten ist.

Der Stratus ztC Edge ist ein kompromissloses Computergerät, das im Gegensatz zu kommerziellen Servern für den Einsatz in einer industriellen Umgebung konzipiert wurde. Es kann in abgelegenen und gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden und ist für Klasse I Division 2 zertifiziert. Es handelt sich um ein Computergerät, das eine lokale Steuerung und Überwachung an der Maschine und/oder im Prozessbereich ermöglicht. Außerdem können Sie ihn im gleichen Schaltschrank wie Ihre USV, DCS, SPS und andere Steuergeräte installieren.

Nutzen Sie die Vorteile der integrierten Virtualisierung

Stratus Edge Computing Plattformen verfügen über integrierte Virtualisierung und Redundanz. Dies ermöglicht es Unternehmen, mit weniger mehr zu erreichen und die Automatisierung zu ermöglichen und zu beschleunigen. Dies ist besonders wichtig, wenn Unternehmen ein HMI- oder SCADA-Gerät an einem abgelegenen und/oder gefährlichen Standort installieren, an dem nur wenige oder keine IT-Experten für die Einrichtung und Wartung der Infrastruktur zur Verfügung stehen. Die integrierte Virtualisierung ermöglicht es Ihnen auch, mehrere HMI- und SCADA-Software zusammen mit anderer fortschrittlicher Software wie Historian, MES, Batch, Asset Performance, Engineering und Programmierung auf einem einzigen Gerät zu konsolidieren – Anwendungen, die sonst auf mehreren Computern installiert wären.

Ermöglichung von Cybersicherheit auf der edge

Eine Edge Computing Plattform bietet Schutz vor Angriffen von außen, sei es aus dem Internet oder aus anderen Quellen, da die meisten über integrierte Sicherheitsfunktionen verfügen:

• Host-basierte Firewall, mit der Sie IP-Adressen oder Domänennamen auf eine Blacklist oder Whitelist setzen können
• Eingeschränkte USB-Anschlüsse, um die Verbreitung von Malware zu verhindern
• Rollenbasierte Zugriffskontrollen, die bestimmte Benutzer und Gruppen autorisieren
• Sichere Kommunikationsprotokolle und ein vertrauenswürdiges System, das Cyberangriffe verhindern hilft

Redundanz bereitstellen. Verhindern Sie Ausfallzeiten.

Eine der besten und einfachsten Möglichkeiten, ein zuverlässiges und modernes HMI- oder SCADA-System bereitzustellen, ist die Verwendung einer Edge Computing Plattform mit eingebauten Redundanzfunktionen zu verwenden. Edge Plattformen mit eingebauter Redundanz verfügen über echte Hochverfügbarkeitsfunktionen, die ungeplante Ausfallzeiten verhindern und nicht nur die Wiederherstellung nach einem Ausfall ermöglichen. Außerdem müssen Sie keine schwer zu implementierenden Clusterlösungen einrichten und sparen Geld, da Sie keine zusätzlichen Softwarelizenzen kaufen müssen.

Die Vorteile der Verwendung von Edge Computing Plattformen in HMI- und SCADA-Lösungen.

Konsolidierung der Arbeitslast

Mit Edge Computingkönnen Sie mehrere physische Geräte in einem einzigen, moderneren, virtualisierten edge Computer oder Server konsolidieren. Weniger eingesetzte Geräte bedeuten weniger Geräte, die gewartet und betrieben werden müssen, weniger Platz im Schaltschrank und weniger Verkabelung, und alle Ihre Software-Ressourcen sind in einem einzigen redundanten und industrietauglichen edge Gerät verfügbar. Außerdem erleichtert ein einziges Gerät die Implementierung von Lösungen in Branchen, die GMP, Validierung und Vorschriften erfordern.

Operative Widerstandsfähigkeit

Ihre Software ist nur so gut wie die Plattform, auf der sie läuft. Einsatzkritische Anwendungen benötigen eine Plattform, die ungeplante Ausfallzeiten verhindert, Redundanz bietet und einfach zu implementieren ist. Eine robuste edge Plattform, die Sie in rauen Umgebungen installieren können (Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit, Klasse I Division 2), eine Plattform, die Sie zusammen mit den SPS, Antrieben und anderen Steuergeräten in einem Schaltschrank installieren können, und eine Plattform, die Ihre Steuerungsinfrastruktur vor Cyberangriffen schützt.

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