Nel contesto industriale, i paradigmi IoT (Internet delle Cose), Industry 4.0, cloud computing, connected enterprise, big data sono sempre più pervasivi; la frontiera comune è la realizzazione di fabbriche digitalizzate, in cui le macchine intelligenti interconnesse si scambino e condividano informazioni tra loro e con tutti gli operatori. La finalità è di rendere flessibili, più sostenibili ed efficienti le fabbriche produttive.
L’innovativa piattaforma PLC FP7 di Panasonic Electric Works risponde alla sfida IoT/Industry 4.0, in quanto fornisce ai progettisti di macchine industriali tutte le funzionalità necessarie per l’integrazione con sistemi cloud e web e l’accesso ai dati da qualunque dispositivo dotato di un comune Internet browser.
Tecnologia nativa per la smart factory
La crescente diffusione del cloud computing e la realizzazione di data center dislocati sul territorio rappresentano un’opportunità di cambiamento e sviluppo per il tessuto industriale verso la costruzione di fabbriche digitalizzate. In questo scenario tutti i processi industriali sono connessi con un immediato accesso a informazioni, servizi e risorse tecnologiche. Un’occasione per realizzare sistemi di condivisione fra più aziende, portando efficienza, velocità e flessibilità per una maggiore innovazione e competitività globale. In questo contesto di cambiamento, le macchine produttive devono impiegare sistemi di automazione innovativi, integrabili, in totale sicurezza, con uso di web/Internet.
Il PLC FP7 di Panasonic Electric Works supporta il protocollo https client (Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer), che rende possibile lo scambio dati in tutta sicurezza verso dei server http o piattaforme decentralizzate cloud, utilizzando i classici comandi di lettura ‘Get’ e di scrittura ‘Post’. Grazie a questa tecnologia è possibile implementare anche una comunicazione direttamente tra PLC e database, connettendo in questo modo l’operatività di campo con una base dati strutturata. Inoltre, sono disponibili i servizi Ftps client/server per inviare/ricevere file da un server remoto e Smtps client per l’invio di email con protocolli crittografati SSL3/TLS1 per una comunicazione sicura. Si possono inviare automaticamente email su evento e da programma PLC, con allegato un file da SD Card e dati PLC e definire fino a otto gruppi di destinazione; inoltre, per ciascuno si possono inserire più indirizzi email. La configurazione e l’invio delle email può avvenire utilizzando wizard di configurazione o tramite programma PLC con opportune FB.
La porta Ethernet integrata supporta l’utilizzo contemporaneo del protocollo Mewtocol TCP (proprietario) e protocolli standard Modbus TCP e realtime Ethernet/IP fino a un massimo di 272 connessioni, per cui si può, per esempio, dialogare con un pannello operatore in Mewtocol TCP/IP, comunicare in Ethernet/IP con degli I/O remoti, con robot industriali o una rete di PLC e controllare in Modbus TCP degli inverter, ottimizzando in questo modo cablaggi e risorse.
Il configuratore della rete Ethernet/IP integrato nella suite di sviluppo FP Win Pro 7, conforme allo standard internazionale IEC61131-3, facilita e velocizza il set up della rete e la messa in servizio del sistema. Inoltre, la diagnostica della rete è consultabile mediante le pagine html di sistema.
Il PLC FP7 può controllare fino a 272 nodi Ethernet, utilizzando in contemporaneità i protocolli EtherNet/IP, Modbus TCP e Mewtocol TCP
Diagnostica e dati in realtime
Con il web server integrato nel PLC FP7 i progettisti hanno a disposizione una soluzione totalmente aperta alle tecnologie web, con accesso diretto ai dati contenuti all’interno della CPU da remoto tramite la rete Internet. La funzionalità web server del PLC FP7 permette di gestire delle pagine html5 di sistema e utenti. Le pagine predefinite di sistema sono già presenti all’interno del web server e forniscono informazioni di carattere generale sulla CPU (stato operativo, firmware, tipologia, indirizzo IP, stato RTC), permettono il monitoraggio delle diverse aree di memoria presenti sul PLC, tengono traccia della cronologia delle operazioni sulla CPU e consentono l’esportazione del file di log (eventi, errori) sul PC per una successiva analisi. Tutte queste informazioni possono essere visualizzate concretamente in realtime, allo scopo di realizzare una diagnostica veloce e pianificare interventi di manutenzione predittiva. Inoltre, si possono caricare delle pagine html personalizzate (utenti), liberamente configurabili per poter creare una supervisione stile HMI del PLC tramite web client (browser). L’accesso alle pagine tramite browser può essere effettuato via http o https per garantire una connessione protetta dei dati nel web da un qualunque PC, oltre che via smart device (smartphone/tablet), con accesso da remoto o locale mediante semplici connessioni wi-fi.
Nell’ambito della teleassistenza si sta consolidando l’utilizzo di piattaforme server VPN in cloud, spesso basati su open VPN, che si occupano di gestire in totale sicurezza (scambio dati crittografati) tramite tunnel VPN l’accesso remoto a impianti e macchine dislocati in diverse aree, da PC o dispositivi mobile. Panasonic offre il servizio ICS (Internet Connectivity Service), una soluzione ‘chiavi in mano’ tramite cloud per gestire da remoto il parco macchine installato, per teleassistenza (diagnostica, aggiornamento software) o telecontrollo.
Grazie alla tecnologia html5 qualsiasi dispositivo mobile con qualunque browser può essere utilizzato per effettuare una supervisione dell’impianto o della macchina. Il vantaggio della tecnologia html5 rispetto ad altre utilizzate, come Java, deriva dall’integrazione nel browser dell’http client e non necessita di tool esterni a supporto del browser stesso.
Le pagine HTML5 sono visualizzabili da qualsiasi dispositivo “mobile” e con qualunque sistema operativo (iOS, Android, Windows) e da PC con un comune Internet Browser
Pagine web pronte in pochi click
Lo sviluppo di pagine web attraverso i linguaggi di programmazione tradizionali quali Ajax, html, PHP, JavaScript richiede delle specifiche competenze tecniche e notevoli risorse per realizzare pagine compatibili e utilizzabili con qualsiasi dispositivo e sistema operativo. Per risolvere questa problematica Panasonic mette a disposizione un semplice software con il quale non è necessario che i progettisti siano degli sviluppatori web, poiché hanno a disposizione uno strumento efficace per creare pagine personalizzate come in un tradizionale ambiente di sviluppo HMI.
Il software FP Web Creator è completamente basato su tecnologia web standard html5, quindi le pagine sono visualizzabili da un comune Internet browser e da qualsiasi dispositivo, anche mobile, con qualunque sistema operativo (iOS, Android, Windows). Le pagine si realizzano con pochi click del mouse, selezionando e trascinando gli oggetti dalle librerie nella schermata e configurandoli. Il progettista ha a disposizione un’ampia scelta di oggetti pre-configurati organizzati in vari temi, tra cui i classici pulsanti, trend grafici, oggetti media player (MP4, Webm, OGV/OGG); può inoltre gestire IP camera Panasonic.
La possibilità di remotare via Internet le immagini di una IP Camera installata su di una macchina o impianto industriale, collegata in rete al controllore FP7, permette di monitorare in tempo reale, restando comodamente seduti in ufficio, il processo produttivo e allo stesso tempo realizzare un immediato supporto in caso di problemi, nonché di seguire i tecnici addetti alla manutenzione per il set up o ripristino di un qualsiasi dispositivo. Con FP Web Creator i progettisti hanno a disposizione tutti gli strumenti per realizzare delle tradizionali pagine HMI intuitive e accattivanti anche in multilingua.
Con FP Web Creator, i progettisti hanno a disposizione tutti gli elementi per creare delle complete pagine HMI
Soluzioni concrete
La complessità e la rapida evoluzione delle tecnologie per l’automazione industriale ci rende consapevoli della responsabilità di fornire ai costruttori di macchine soluzioni concrete, condividendo il nostro know how e confrontandoci sui benefici reali derivanti dall’integrazione della macchina con i servizi web, per poi valorizzarla al meglio con il cliente finale.