Evento Sacchi PLCnext 8 Luglio 2021
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Evento Sacchi PLCnext
8 Luglio 2021
Fabrizio & Samuele – Field Application Engineer
PHOENIX CONTACT
Chi siamo
Leader mondiale nel campo
dell’elettronica e dell’automazione
industriale
• Fondata nel 1923 in Germania
• 18.000 dipendenti
• Fatturato di 2,5 Miliardi €
• Più di 50 filiali nel mondo
Siamo vicini ai clienti ovunque!
La proposta Phoenix Contact
Componenti e Sistemi per l’Automazione
Connettori e Connettori per Connettori industriali e Morsetti componibili Sistemi di siglatura, utensili
Custodie per
morsetti da dispositivi da cablaggio bordo macchina
elettronica
circuito stampato campo
Protezioni contro le Networking & Safety: relè & Cloud
PLC e HMI e PC moduli
Sistemi di interfaccia e relay Alimentatori sovratensioni e interruttori Cyber Solutions &
Sistemi I/O industriali programmabili
di protezione Security Software
Soluzioni Servizi e Consulenza
PLC Next Technology
Agenda 14.00 / 15.45
➢ - Introduzione all'ecosistema PLCnext
➢ - Un PLC o un PC?
➢ - Unexpected possibilities; libertà nella programmazione
➢ - Panoramica apertura protocolli verso il campo
➢ - App Store e Community
➢ Esempi applicativi:
➢ 1) Funzionalità di DataLogger integrate
➢ 2) Creazione di DashBoard con ProfiCloud
PLC Next Technology
Agenda 16.15 / 18.00
➢ Esempi applicativi:
➢ 3) Invio di messaggistica su evento:
email e messaggi istantanei su Telegram
➢ 4) Interrogazione del PLC da Smartphone:
introduzione all’uso di Python sul PLCnext
➢ 5) Comunicazione con Cloud noti (AWS, Amazon,etc) in MQTT
➢ 6) IoT gateway con Libreria APP Store
➢ 7) NodeRed : esempio di chiamate telefoniche gestite dal PLC
➢ 8) Approfondimenti su richiesta
Contents enhance your automation thinking 6
Integrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - PLCnext Technology
PLCnext Runtime System Architecture
▪ PLCnext Technology è basato su Linux…
▪ Open source Linux Packages
▪ … ma performante come un “classico” PLC!
▪ Task management semplificato
▪ Sincronizzazione precisa
▪ Scambio dati ciclico sempre consistente
▪ Nessuna conoscenza di Linux necessaria
Integrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - PLCnext Technology
PLCnext Runtime System Architecture
VANTAGGI
✓ Posso programmarlo come un normale
PLC, con linguaggi di alto livello o con un
insieme dei due
✓ Aperture a protocolli diversi dai nativi
✓ Integrazione codice Open source
✓ Programmi Real-time HLL
✓ Future-proof
✓ Elaborazione Real Time Integrata
✓ Connettività Cloud integrata
✓ Security integrata
Cosa si intende per PLCnext Technology? La nostra risposta: Un Ecosistema aperto per un’Automazione senza Limiti 9
PLCnext Technology in pillole
La nostra risposta: Un Ecosistema aperto per un’Automazione senza Limiti
enhance your automation thinking
10PLCnext Technology in pillole
Open Control Platform
enhance your automation thinking
PLCnext Control
Open Control Platform
PLCs in diverse classi di performance inclusi
PLCnext Runtime System ad accessori per la PLCnext Technology
11PLCnext Technology in pillole
Engineering Software
enhance your automation thinking
PLCnext Control PLCnext Engineer
Open Control Platform Engineering Software
PLCs in various performance classes
including PLCnext Runtime System and
accessories for PLCnext Technology
Tool di Engineering per configurazione,
programmazione e MIS dei controllori PLCnext
12PLCnext Technology in pillole
Community per Collaborazione & Condivisione
enhance your automation thinking
PLCnext Control PLCnext Engineer PLCnext Community
User
OpenCollaboration
Control Platform & Resources
Engineering Software
PLCs in various performance classes Engineering tool for
Informazioni, support ed utili informazioni su PLCnext Technology
including PLCnext Runtime System and
accessories for PLCnext Technology
commissioning, configuring, and
programming PLCnext Controls
incluse FAQs, forums, tutorials e Repo GitHub
13PLCnext Technology in pillole
Software Store & Digital Marketplace per l’Automazione
enhance your automation thinking
PLCnext Control PLCnext Engineer PLCnext Store PLCnext Community
Software
Open Control Store
Platform per l’Automation
Engineering Software User Collaboration & Resources
PLCs in various performance classes Engineering tool for Information, support, and helpful resources
APPs che incrementano le funzionalità dei
including PLCnext Runtime System and
accessories for PLCnext Technology
commissioning, configuring, and
programming PLCnext Controls
about PLCnext Technology including FAQs,
forums, tutorials and a GitHub presence
PLCnext Controls e del PLCnext Engineer
14PLCnext Technology in pillole
Ecosistema aperto per un’Automazione senza Limiti
enhance your automation thinking
PLCnext Control PLCnext Engineer PLCnext Store PLCnext Community
Open Control Platform Engineering Software Software Store for Automation User Collaboration & Resources
PLCs in various performance classes Engineering tool for Apps for functional extension of PLCnext Information, support, and helpful resources
including PLCnext Runtime System and commissioning, configuring, and Control and PLCnext Engineer about PLCnext Technology including FAQs,
accessories for PLCnext Technology programming PLCnext Controls forums, tutorials and a GitHub presence
15PLCnext Technology Architecture – Confronto comparativo (5)
D: PLCnext Technology Architecture Advantages – Summary
▪ Indipendenza dal vendor
Proprietary MS Visual
Matlab ▪ Uso combinato di IEC 61131, HLL e
Programming Studio / Eclipse
(C/C++)
Simulink programmi model-based
(IEC 61131)
▪ Built-in real-time e data consistency per
IEC 61131, HLL e Matlab
▪ Accesso OS API illimitato
GDS IN GDS IN GDS IN GDS IN
Task Task
ESM Task Task
GDS OUT GDS OUT GDS OUT GDS OUT
GDS OUT GDS OUT EVALUATION
IEC Runtime IEC Runtime
✓ Tool Programmazione Open
✓ Aperture a protocolli diversi dai nativi
GDS IN
Task GDS IN
GDS
GDS OUT
✓ Integrazione codice Open source
Common Classes Abstraction Layer ✓ Programmi Real-time HLL
✓ Future-proof
Linux API Function Function Function Function Function Function Function Function Function Function
✓ Elaborazione Real Time Integrata
Operating System (RT Linux) ✓ Connettività Cloud integrata
✓ Security integrata
16PLCnext Controls Portfolio
Function
Rackmount
RFC 4072S
AXC F 3152 2021
AXC F 2152
AXC F 1152 2020
2019
Performance
17PLCnext Controls
PLCnext Control AXC F 1152
Cyclone 5 with ARM Cortex-A9 CPU 1 x 800 MHz
Number Control-Tasks (IEC 61131): 8
Min. cycle time (IEC 61131): 5 ms
Profinet Controller & Device with 16 ARs
512 Mbytes RAM
SD Flash card slot
1 x ETH-MAC interface (2 x 10/100 Mbit) switched
Real-time clock
Supports INLINE and AXIOLINE I/O modules
Trusted platform module (TPM) for security
Temperature range: -25°C up to +60°C
18PLCnext Controls
PLCnext Control AXC F 2152
Cyclone 5 with ARM Cortex-A9 CPU 2 x 800 MHz
Number Control-Tasks (IEC 61131): 32
Min. cycle time (IEC 61131): 1 ms
Profinet Controller & Device with 64 Ars
Left Side Extension Capabilities
512 Mbytes RAM
SD Flash card slot
1 x ETH-MAC interface (2 x 10/100 Mbit) switched
Real-time clock
Supports INLINE and AXIOLINE I/O modules
Trusted platform module (TPM) for security
Temperature range: -25°C up to +60°C
19PLCnext Controls
Intel ATOM x5-E3930 dual-core CPU (2 x 1,3 GHz)
PLCnext Control AXC F 3152 2 GB DDR4 dual-channel RAM
3 independent ETH-MAC interfaces (3 x 1 Gbit)
Supports 2 PLCnext Control extensions
(internal PCIe bridge)
PROFINET Controller (up to 128 devices) + Device
Prepared for TSN
Supports INLINE and AXIOLINE I/O modules
Integrated uninterruptible power supply (UPS)
SD card slot
Diagnostic LEDs
Real-time clock
Approvals
UL (Hazloc), CUL
DNV/GL, LR, BV, ABS, …
IEC Ex, ATEX
Temperature range: -25°C up to 60°C
Optional fan to increase service life
20PLCnext Controls
PLCnext Control RFC 4072S
Intel i5 6300U 2 x 2,4 GHz processor
4 GB DDR 4 dual channel RAM
Profisafe integrated (up to 300 F-Devices)
Operation Mode Switch
Touch display
SD Flash card slot
3 ETH-MAC interfaces
(2 x 1 Gbit, 1 x 100 Mbit switched)
Real-time clock
Trusted platform module (TPM) for security
Temperature range: 0°C up to 55°C with fan
21PLCnext Control Left Side Extensions
INTERBUS PROFIBUS
Ethernet Safety PLCs
Master Master
3000
AXC F XT ETH AXC F XT IB AXC F XT PB AXC F XT iSPNS 1000 AXC F XT iSPNS 3000
Metà 2020 Fine 2020 Fine 2021
Time
22PLCnext Technology Components
Safety integrated
▪ Safety integrated
PLCnext Engineer
▪ Consistent usability
▪ SIL 3
Safety Proxy PCIe ▪ Separate Safety PLC
C++ eCLR Safe ▪ 2 different cores
F-Host Layer
OS 1
Exchange variables Diagnostic
Information
F-Message GDS Safe
OS 2
PROFINET PLCnext Technology
23Safety Integrato
PLCnext Engineer
24PLCnext Safety SafetyBridge Technology
PLCnext SPLC PLCnext
SBT
25Functional Safety Programming
Programmazione Safe pienamente integrata nell’Editor
▪ Certificata IEC 61508 dal TÜV Rheinland
▪ L’Editor mantiene lo stesso “stile” di
programmazione usato per i classici linguaggi
FBD o LD
▪ Supporto multilingua
▪ Network granular CRC checksums
▪ PROFIsafe Support
26Livello di IOT Industry 4.0 / IIOT Level PLC level Fieldbus Level
SQLite ✓ Database integrato nativamente nei controllori PLCNext ✓ Nessuna riga di codice, si configura dal framework PLCNext Egineer ✓ Database Relazionale ✓ File generato di piccolo dimensioni ✓ Possibilità di conversione in altri formati (.csv) Nessuna riga di codice da scrivere, si configura tutto dal framework di programmazione PLCNext Egineer
Creazione di DashBoard con ProfiCloud
More on Upload or Support in the Tutorials for Use or share open
PLCnext Technology download apps community technical support source code
Cos’è Proficloud.io ?
▪ E’ il cloud di Phoenix Contact per la storicizzazione e analisi dei dati
▪ Ha una licenza free per account fino a 20 Metriche
▪ Ha una storicizzazione minima di 1s
▪ E’ basato sul motore Grafana: applicazione web per analisi e
visualizzazione dei dati interattiva
▪ Permette invio di allarmi su diverse piattaforme
32Invio di messaggistica su evento; email e messaggi istantanei su Telegram
➢ Esempi d’Implementazione IIOT manutenzione predittiva con il PLCNext :
➢ Proficloud.io Invio di mail su evento Warning/Alarm
➢ Ricezione messaggi allarme dal Proficloud
➢ Phone Call & SMS mediante integrazione con servizi esterni IOTInterrogazione del PLC da Smartphone
➢ Esempi d’Implementazione IIOT manutenzione predittiva con il PLCNext :
➢ Telegram invio messaggi su eventi o On-demand tramite BOTPLCnext e invio dati su cloud AWS e Azure I servizi cloud nell’ Industria 4.0 (Smart Factories) Monitoraggio e gestione in tempo reale di produzioni e processi. (É possible avere linee, unità produttive, stabilimenti a portata di smartphone). Raccolta e analisi di dati ad esempio per: ▪ Manutenzione predittiva ▪ Efficientamento produttivo ▪ Efficientamento energetico ▪ Ottimizzazione risorse ▪ Simulazioni ▪ Machine learning
PLCnext e invio dati su cloud AWS e Azure
Architettura
Controllore
AXC F 2152
Simulazione di una
variabile analogica
tramite HMI
Visualizzazione sui cloud del
Trasmissione ciclica della payload JSON in arrivo
variabile ogni 5 sec.
tramite MQTTIntegrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - La quarta rivoluzione industriale
PLCNext come edge devices - Prodotti
PLCNext AXC 1152/2152/3152:
• Runtime PLCNext Installato
• Possibilità di installare manualmente altri strumenti (Node Red – InfluxDB)
• Axiobus integrato
Edge PC EPC 1502/1522
• Runtime PLCNext Installato
• Node Red, InfluxDB installati
• No Axiobus → Acquisizione IO con BK ProfinetIntegrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - La quarta rivoluzione industriale
PLCNext come edge devices - soluzioni
PLC Next Store IIoT Library o singole librerie:
• Lettura e scrittura file jSon
• Cloud Connectors (Azure, Alibaba, AWS)
• MQTT client
• Lettura e scrittura su database MySQL/SQL
IioT Framework:
• Soluzione software di semplice integrazione
• Dati normalizzati
• MQTT Client
• MySQL/SQL ClientIntegrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - Iot Framework
Descrizione Iot Framework Application example
MS Azure AWS Proficloud Google cloud Mindsphere AWS mySQL IP address
Server name
Variant Variant User/ PW
Data base name
Output table Output table
Data table
IoT Framework
MES, BDE,
mySQL SAP MS SQL MQTT
OEE
Input table Input table Input table
ABS Siemens Normalization Normalization Normalization List of data points
Profibus MQTT Modbus OPC
Beckhoff ISO Siemens
Digital inputs Modbus
ISO
Baudrate
Analog Arburg type Variant Variant Variant Parity
Engel type A Interbus RS232 Digital inputs
inputs A Register
Data pointsIntegrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - Iot Framework
Descrizione Iot Framework
Original Normalized
PLC value PLC value
DI APP FALSE
TRUE IoT framework
Event FB
Timestamp Device Data point Value Unit Data type SQL APP
2020.07.15 12:33:15 AXL SE DI 16/1 Energy counter 5584 kWh UINT
5584 kWh
AI APP 6.35 mA Event FB
1.27 V 2020.07.15 12:33:15 AXL SE DI 16/1 Engine on/ off TRUE BOOL
Event FB 2020.07.15 12:33:16 AXL SE AI4 Sensor 45 6.35 mA REAL
AWS APP
2020.07.15 12:33:16 AXL SE AI4 Sensor 45 1.27 V REAL
Modbus APP
32.45 kWh
2020.07.15 12:34:16 EEM-MA370 Energy total 33.2345 kWh REAL
32.45 kWh Event FB
Event FB Tutti i dati nello stesso formato!Integrazione di applicazioni IIoT con il linguaggio IEC61131 - Iot Framework Esempio Iot Framework - Hardware ▪ AXC 2152 starter kit with firmware 2021.0 LTS ▪ PLCnext Engineer 2021.3 ▪ Xubuntu Virtual Machine (MQTT Broker) ▪ MQTT Client (MQTT Explorer – MQTT Fx)
Node-RED - Introduzione
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PLCnext Technology download apps community technical support source code
Cos’è Node red ?
▪ E’ un tool di programmazione nato da IBM
▪ Ha un motore runtime Node.js
▪ Grazie ad un editor Grafico su base web Browser
permette il collegamento di Hardware, APIs e servizi online
di flussi di codice, utilizzando dei blocchi funzione chiamati nodi
▪ Linguaggio gratuito universale orientato all’ IOT per la sua facilità
d’uso e diffusione
42Node-RED - Introduzione
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PLCnext Technology download apps community technical support source code
Cos’è Node.js ?
▪ E’ un runtime di JavaScript
▪ Open source
▪ Multipiattaforma
▪ Permette l’esecuzione di codice JavaScript come server
▪ Unifica lo sviluppo di applicazioni Web intorno ad un unico
linguaggio di programmazione : JavaScript
▪ E’ un’architettura orientata agli eventi
43NodeRed: esempio di chiamate telefoniche gestite dal PLC
Grazie e arrivederci da
Phoenix Contact
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