A meglévő rendszerek utólagos átalakítása számos egyedi kihívást jelent. A modern adatkezelési stratégia megtervezése bonyolult lehet a régi berendezések használata esetén, de semmiképpen sem lehetetlen.Nem minden automatizálási mérnök kezdhet tiszta lappal egy zöldmezős projekten. Néha a kihívást az jelenti, hogy új tervezőhardvereket integráljunk egy elavult berendezésekkel teli rendszerbe. Ahhoz, hogy ez az integráció hatékony legyen, a tervezőcsapatnak gondosan meg kell terveznie az adatfolyam-kezelést, hogy elkerülje az adatsilókat és a törékeny infrastruktúrát, amelyek a két leggyakoribb buktató a meglévő vagy barnamezős rendszerek kezelésekor.Meglévő rendszer kihívásaiEgy meglévő rendszer újratervezése előtt számos feladatot és kérdést kell feltenni a tervezési és kivitelezési fázisban. Először egy auditrendszert használnak a jelenlegi infrastruktúra felmérésére. Ezután kiértékelik az adatfolyamokat annak meghatározása érdekében, hogy hová küldik az adatokat, és hogy ezek a célállomások megfelelőek-e, vagy módosítani kell-e őket. Ezt követően elemzik az érzékeny vagy törékeny, örökölt rendszerekkel kapcsolatos kockázatokat, amelyeknek továbbra is működniük kell, miközben fokozzák a biztonsági intézkedéseket annak biztosítása érdekében, hogy ezek a rendszerek ne váljanak a kibertámadások potenciális belépési pontjaivá.Rendszerellenőrzés végrehajtásaMielőtt berendezéseket cserélnénk, vagy új hardverbe, szoftverbe, infrastruktúrába és kapcsolódó erőforrásokba fektetnénk be, az adatfolyam-kezelő rendszer fejlesztésének első lépése a rendszeraudit elvégzése. A rendszeraudit lehetővé teszi a tervezőmérnökök számára, hogy megismerjék, milyen hardverek vannak már jelen, milyen adatstruktúrák és protokollok vannak érvényben, és hol lehetnek az integrációban a fájdalompontok.Egy alapos audit kiterjed az összes hardver- és szoftverrendszerre, amelyek a frissített, átfogó adatfolyam-kezelő rendszer részét képezik. Kevés probléma okoz nagyobb problémát, mint amikor a folyamat végén kiderül, hogy egy régebbi hardver nem tud csatlakozni az új rendszerhez, különösen akkor, ha korábban más tervezési döntések születtek volna.Merre tartanak jelenleg az adatok?Valószínű, hogy a meglévő automatizálási rendszer már gyűjt és tárol adatokat valamilyen formában, ezzel értéket adva a termelési folyamathoz. A régi rendszereket azonban gyakran darabonként tervezik, a komponenseket különböző időpontokban, különböző szállítóktól, valamint a javítások és frissítések eltérő állapotában adják hozzá.Ezeknél a rendszereknél fontos megérteni, hogy hová küldik az adatokat, és hogyan használják fel azokat. Így az új stratégia megvizsgálhatja az egyes adatdarabokat, és meghatározhatja, hogy szükségesek-e, hogy máshová kell-e küldeni őket, és hogyan illeszkednek az egyes darabok a frissített, egységes rendszerbe.Bizonyos esetekben az adatoknak vertikálisan kell áramlaniuk. Ez azt jelenti, hogy az adatok felfelé áramlanak a láncban vagy a hierarchiában, az operatív szinttől az informatikai üzleti rendszerekig a nagyobb döntéshozatali célok érdekében, a KPI-k teljesítése érdekében. Más esetekben az adatoknak horizontálisan kell áramlaniuk. A horizontális áramlás az adatok átvitelét jelenti az azonos szinten működő gépek vagy rendszerek között, hogy a karbantartás hatékonyan ütemezhető legyen és a szűk keresztmetszetek csökkenthetők legyenek.Hogyan kell az adatokat továbbítani?A meglévő OT/IT rendszerek adatfolyam-kezelésének egyik legnehezebb területe az adatok átvitelének módjának meghatározása. Ideális esetben az összes hardver nyílt platformokat használ, ugyanazokat a protokollokat használva, így minden komponens könnyen integrálható. A valóság azonban sokkal kaotikusabb. A meglévő rendszerek gyakran régi vagy saját berendezéseket, vegyes protokollokat és más hasonló problémákat használnak. Az adatátvitel integrálására számos elterjedt megközelítés létezik.Az OPC-UA használható adatok OT hardver- és szoftverrendszerek közötti mozgatására. Biztonságos, platformfüggetlen kommunikációs módszereket biztosít összetett adatstruktúrákhoz és modellekhez. Az OPC-UA-t jellemzően pont-pont adatátvitelre használják.Egy másik stratégia az üzenetsor-kezelés és a telemetriai átvitel (MQTT) használata. Ebben a rendszerben az adatokat nem pont-pont kapcsolatként kezelik, hanem „közzététel és feliratkozás” modell alapján működnek. Az érzékelők adatokat állítanak elő és „közzétesznek”, és az adatokat látni igénylő eszközök „feliratkozhatnak” az adatszolgáltatásra. Az MQTT platformfüggetlen is, és nagyszerűen alkalmas alacsony sávszélességű helyzetekre és olyan esetekre, amikor egyes eszközöknek gyakrabban van szükségük adatfrissítésre, mint másoknak. A peremhálózati átjárók elhelyezhetők a régi hardverek közelében, hogy az adatokat MQTT formátumba konvertálják. Így a régi hardver gyakorlatilag egy MQTT adatkiadóvá válik.Az SQL adatbázisok egy másik népszerű eszköz az adatkezeléshez. Nagyszerűek meghatározott formátumú adatok, például szerszámmetrikák több gépen történő archiválására. Ezután, ha probléma merül fel, az adatbázis meghívható, és az archivált adatok elemezhetők. Az SQL adatbázisok a legalkalmasabbak hosszú távú adattárolásra, és nem ajánlottak adatfolyamokhoz és gyors folyamatvezérlési döntésekhez. Akkor a leghasznosabbak, ha az adatok jól definiált struktúrával vagy sablonnal rendelkeznek.A REST API-k hasonló megközelítést alkalmaznak, mint a közzététel/feliratkozás modell. Tökéletesek operátori irányítópultok létrehozására, ahol az API lekérdezi az adatokat, és csak a releváns adatokat jeleníti meg a felhasználónak. A HTTP-n alapul, könnyen integrálható a felhőszolgáltatásokkal, nagymértékben testreszabható, és több eszközt is támogat. Nem igazán nagy adathalmazokhoz és gyors lekérdezéshez tervezték, de lehetővé teszi a metrikák egy pillantással történő megjelenítését.Léteznek olyan köztes szoftverek és DataOps rendszerek, amelyek központi csomópontként működnek az adatfolyam irányításában, konvertálásában és vezérlésében. Ezek a szoftvercsomagok általában polcról leemelhetők, és nem kell házon belül fejleszteni őket.Az ötlet nem az, hogy „mindenkire egyformán illeszkedő” megközelítést találjunk az adatátvitelhez, hanem inkább az, hogy ezeket a technikákat némelyikét vagy mindegyikét a szervezet üzleti igényeinek megfelelően alkalmazzuk. Talán az MQTT a peremhálózati számítástechnikával alkotja a gerincet, de az SQL adatbázisok archivált adatokat tárolnak a gépi metrikákhoz.A régi eszközökre és rendszerekre gyakorolt szükségtelen hatás minimalizálásaA régi eszközök, mint például a régebbi PLC-k, nem biztos, hogy lehetővé teszik a gyorsabb lekérdezést és a fedélzeti adatkonverziót. Talán eljön az idő, amikor ezeket a rendszereket fokozatosan kivonják az üzemekből, de általában stabilak, ezért bölcs dolog a cseréjük helyett továbbra is működtetni őket.Itt jelentheti az igazi előnyt az edge computing. Az edge számítógép az eszköz közelében helyezkedik el, és a saját, régebbi formátumokból származó adatokat sokkal könnyebben integrálhatóvá alakítja. A színfalak mögött az adatátvitel tisztább és szervezettebb, de a felhasználói felületnek/felhasználói élménynek (UI/UX) nem kell megváltoznia. Az irányítópultok ugyanazok maradhatnak, ami azt jelenti, hogy nincs szükség a végfelhasználók betanítására az új szoftverekre.Az Ignition! segítségével a HMI-k és műszerfalak, akár a hagyományos eszközökről is, hordozhatóvá tehetők. A képet az Inductive Automation jóvoltából használtuk.Egy lehetséges módszer, bár bizonyos kockázatokkal jár, az adatok SCADA-ból történő gyűjtése és az OPC-UA használata az adatok platformtól független feldolgozásához. Ez hatékony lehet, feltéve, hogy a SCADA rendszer extra terhelése nem éri el a kapacitását. Szükség lehet egy további SCADA-kiszolgáló beállítására és konfigurálására is, ami nem feltétlenül akadály, de egy másik szempont.A rendszer biztonságának megőrzéseEgy adatfolyam-kezelési stratégia kidolgozása nagyobb biztonságot jelent, mivel a fenyegetéskezelés beépíthető a rendszerbe. Ez akkor is igaz, ha egy korábbi rendszer még soha nem esett áldozatul támadásnak.Az edge computing egy új biztonsági réteget ad hozzá, amely megvédi a régi eszközöket, és egy újabb akadályt képez a fenyegetések és a rendszer között. Biztonságos, csak olvasható elérési utakat biztosíthat, amelyek a korábbi konfigurációkban nem voltak elérhetők. A tűzfalak és a hálózati szegmentálás körültekintő használata szintén védheti az eszközöket.További információkértVégső soron a meglévő rendszerek közötti adatfolyam integrálásának és szervezésének célja az adatok oda juttatása, ahol szükség van rájuk az optimalizáltabb üzleti döntések meghozatalához. Az adatoknak kell a rendszerfejlesztést vezérelniük, nem pedig a szoftvert vagy a hardvert, bár a rendszertervezőknek esetleg meg kell küzdeniük az egyik vagy mindkettő bizonyos gyakorlati korlátaival.A peremhálózati számítástechnika legújabb fejlesztései lehetővé teszik az egyszerűbb adatkonverziót és az intelligensebb, hatékonyabb adatfolyam-kezelési stratégiákat. Ha szeretné megtudni, hogyan dolgozhat ki új adatfolyam-kezelési stratégiát, miközben megőrzi a rendszer integritását a régi eszközökkel, forduljon az Inductive Automation szakértőihez. A csapat több éves tapasztalattal rendelkezik az integrált adatfolyam-kezelő rendszerek fejlesztésében, és segíthet Önnek megérteni az összes technikai részletet, hogy üzeme hatékonyan működjön.
