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Post on 26-May-2018
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- - Smart Factory Bootcamp
Smart Factory Bootcamp
Vernetzung und Visualisierung in der Automatisierungstechnik umsetzen mit
SIMATIC S7 und Open-Source
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HMIs mit HTML5 1 TagHTML5, CSS3, SVG, Canvas, WebGL, WebSocket, D3, PixieJS, vue.js, AutobahnJS, asynchrone Programmierung (Callbacks, Promises, await/async), Visual Studio Code
Maschinen- und Geräteanbindung 1 TagOPC-UA, Siemens S7 (Profinet), Modbus, CANbus, REST/HTTP, MQTT, WAMP/WebSocket, Cybersecurity
Modellierung und Simulation 2 TageModelica, OpenModelica/OMPython/JModelica, OpenPLC, PLCopen, Jupyter/IPython
Cloud/Edge Computing und Microservices 1 TagAPI-first Design, Architecture Patterns, Microservices, Application Messaging, IIoT Security, Docker, DockerHub, snapcraft, Testing, Debugging Techniken
Machine Learning und Data Science 2 TageJupyter/IPython, GnuPlot, matplotlib, SciPy, NumPy, Scikit-learn, TensorFlow, Python
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iger IIoT/Industrie 4.0 / Condition Monitoring 3 Tage
Grundlagen und Entwicklung einer Condition Monitoring Anwendung. Alle weiteren Module setzen auf Kenntnissen aus diesem Modul auf.
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Geplante Bootcamp Module
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Condition Monitoring Anwendung● Die im Bootcamp entwickelte Condition Monitoring Anwendung überwacht
eine automatisierte Bohreinheit
● Überwacht werden können Messwerte wie Nutzung und Fehlerzustände, Betriebs- und Qualitätsparameter
● Die Messwerte können auf einem Web HMI in Echtzeit empfangen und visualisiert werden
● In Reaktion auf die Überschreitung von (einfachen) Schwellwerten für die überwachten Werte werden (vordefinierte) Handlungsvorschläge auf dem HMI eingeblendet
● Die Bohreinheit wird auf dem Arduino simuliert und elektrisch an die SPS übertragen
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● Dreitägiges IioT/Industrie 4.0 Bootcamp für Ingenieure, Techniker und Entwickler derAutomatisierungstechnik.
● Teilnehmer entwickeln eine vollständige, lokal in der Fabrikhalle lauffähige Condition Monitoring Anwendung
● mit SIMATIC S7/STEP7 und modernen Open-Source Technologien.
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Condition Monitoring Anwendung
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Condition Monitoring Anwendung
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● Im Bootcamp werden folgende Inhalte vermittelt:• Theoretische Grundlagen• Architektur/Design/Test Aspekte• Praktische Umsetzung• Tips & Tricks• Community Hintergründe
● Enthalten im Bootcamp Preis ist ein umfangreiches Entwickler Kit mit Hardware und Software
● Jeder Teilnehmer erhält das Teilnahmezertifikat „Smart Factory Bootcamp – Condition Monitoring mit SIMATIC S7 und Open-Source“.
Einsteiger Modul - IIoT/Industrie 4.0 / Condition Monitoring
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● Im Bootcamp wird schrittweise eine vollständige Condition Monitoring Anwendung aufgebaut, programmiert und erklärt
● Als IoT Edge Server wird ein Raspberry Pi 3* mit Ubuntu Core, Docker und Crossbar.io aufgesetzt
● Als Maschinen Steuerung wird eine Siemens SIMATIC S7-1200* SPS mit STEP7/TIA projektiert
● Als Maschinen Simulator wird ein Arduino mit der SPS elektrisch verbunden und mit der Arduino IDE programmiert
● SPS und Arduino werden über Modbus und einfache Konfiguration in Crossbar.io/WAMP eingebunden
*: für einen Produktionsbetrieb kann die im Bootcamp entwickelte Lösung ohne Änderungen auf SIMATIC IPC227E oder SIMATIC IPC427E statt auf Raspberry Pi betrieben werden. Außerdem ist die Lösung direkt auf alle SIMATIC Steuerungen der Serien S7-300/400/1200/1500 übertragbar.
Ziele
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SIMATIC S7-1200
Arduino Uno R3
Raspberry Pi 3
STEP7 LAD, FBD, SCL
C/C++
CFC
UbuntuCore 16
Crossbar.io
Docker
NodeREDJupyter
JavaScript,Python
Im Bootcamp verwendeteProgrammiersprachen und ToolsHTML5
Open-Source Tools und Programmiersprachen
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Tools & Komponenten
Condition MonitoringMachine Model(NodeRED/JavaScript)
MachineSimulator
(NodeRED/JavaScript)
Condition MonitoringDashboard / HMI(NodeRED/JavaScript)
Condition MonitoringMachine Model(NodeRED/JavaScript)
Condition MonitoringAnalysis Workbench
(Jupyter/Python)
Condition MonitoringMachine Model(NodeRED/JavaScript)
Simulierte Bohreinheit(C/C++)
Bohrsteuerung(LDR, ST, ...)
Crossbar.io Fabric
verbunden durch
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Modbus RTU
Modbus Master
Crossbar.io FabricModbus-WAMP Adapter
Modbus TCP
Modbus TCP(Ethernet)
Modbus RTU(Serial-over-USB)
Crossbar.ioFabricRouter
ConditionMonitoringComponent(s)
Ubuntu Core Linux und Docker
SIMATIC S7-1200Arduino Uno R3
Elektrische Verbindung
ArduinoModbusSlave* MB_SERVER (Modbus Slave )
Maschinenanbindung: Modbus Integration
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Maschinensimulation und Modell
SIMATICS7-1200
ArduinoUno R3
I/Os elektrischkreuzweise verbunden
C/C++
Digital outputs simulate discrete sensorsFiltered PWM outputs simulate analog sensors
(„Echte“)Bohrsteuerung
(Simulierte) Bohreinheit
Digital inputs simulate discrete actorsDigital PWM inputs simulate analog actors
Condition MonitoringMachine Model(NodeRED/JavaScript)
Machine Simulator(NodeRED/JavaScript)
ModbusTCP
Modbus RTU
LAD, FBD, SCL
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STEP7 Basic / TIA Portal(Windows erforderlich)
SIMATIC S7-1200 Starter-Kit
SIMATIC S7-1200 und STEP7 enthalten
Komplettes Entwicklerkit enthalten
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komplettes Hardware Paket enthalten
Raspberry Pi 3
Arduino UNO R3
2-Port 2.4A USB Netzteil
USB 2.0 Kabel A-Stecker auf B-Stecker, 1,8m
USB FTDI Serial Adapter
16GB MicroSDXC Card Class 10
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Notwendige Software und Accounts für Teilnehmer
SIMATIC STEP7 Basic / TIA Portal:Windows oder VirtualBox (auf OSX/Linux) mit Guest Windows erforderlich!
Arduino IDE(free): läuft auf Windows, OSX und Linux
Sonstige Software: Browser, Editor, Git, SSH, Terminal, Docker
Verwendete Cloud Dienste: GitHub, DockerHub, Ubuntu One, Crossbar.io Fabric
NodeRED, Jupyter (free): läuft im Browser
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Crossbar.io Fabric● Die im Bootcamp entwickelte Condition Monitoring Anwendung basiert auf
dem Open-Source Application Router Crossbar.io
● Crossbar.io Fabric ist ein Cloud Service der die zentrale Verwaltung, Konfiguration und Monitoring von Crossbar.io Knoten und (Edge-)Anwendungskomponenten ermöglicht
● Konfiguration des Modbus-WAMP Mappings in Crossbar.io für S7 Anbindung erfolgt Remote über Crossbar.io Fabric
● Im Bootcamp wird die „Free Tier“ von Crossbar.io Fabric für Entwickler genutzt
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Interesse geweckt?Dann gleich anmelden und
Teilnahme sichern unter:
https://crossbario.com/bootcamp
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