Smart Factory Bootcamp - Crossbario.com · Als IoT Edge Server wird ein Raspberry Pi 3* mit Ubuntu...

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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 MonitoringAnalysis Workbench

(Jupyter/Python)


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


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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