vgbe energy journal 11 (2022) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat
vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 11 (2022). Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us! NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat.
Issue 11 (2022).
Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us!
NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
- Keine Tags gefunden...
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Cybersecurity Konzepte aus Industrie 4.0 für bestehende Anlagen<br />
In<strong>for</strong>mationstransparenz: Sammeln immenser<br />
Datenmengen an allen Stellen im<br />
Prozess; kontinuierliche Sensordaten zur<br />
Erweiterung digitaler Fabrikmodelle, um<br />
ein virtuelles Abbild der realen Welt zu erstellen.<br />
Technische Assistenz: Unterstützung bei<br />
der Entscheidungsfindung und Problemlösung,<br />
u.a. mit Hilfe von aggregierten, visualisierten<br />
und verständlichen In<strong>for</strong>mationen;<br />
physische Unterstützung bei anstrengenden,<br />
unangenehmen oder gefährlichen Arbeiten.<br />
Dezentrale Entscheidungen: Fähigkeit von<br />
Cyberphysischen Systemen (CPS), eigenständig<br />
Entscheidungen zu treffen und Aufgaben<br />
so autonom wie möglich auszuführen.<br />
Diese Schlüsselkonzepte gehen einher mit<br />
verw<strong>and</strong>ten technischen Trends wie:<br />
––<br />
Smart Factory, 3D Druck, Smart Sensors,<br />
vorausschauende Wartung, Digitaler<br />
Zwilling<br />
––<br />
Digitalisierung und Integration vertikaler<br />
und horizontaler Wertschöpfungsketten<br />
––<br />
Digitalisierung von Produkten und<br />
Dienstleistungen, digitale Geschäftsmodelle<br />
und Kundenzugang.<br />
Um diese Schlüsselkonzepte anzuwenden,<br />
ist zunächst eine Modellierung des Anlagenteils<br />
er<strong>for</strong>derlich, der z.B. im Rahmen eines<br />
ersten Modernisierungsprojektes grundlegend<br />
erneuert werden soll.<br />
AutomationML – Modellierung<br />
In I4.0 wird nicht die Verwendung eines bestimmten<br />
Modellierungstools propagiert,<br />
sondern die St<strong>and</strong>ardisierung und praktische<br />
Verwendung einer einheitlichen, gut<br />
skalierbaren Repräsentation von smarten<br />
Industrieanlagen. Im Folgenden sind einige<br />
Begründungen für die Notwendigkeit einer<br />
Autmomation Markup Language (Automation<br />
ML) aufgelistet.<br />
Dateibasierter Datenaustausch Meta<strong>for</strong>mat<br />
statt Daten<strong>for</strong>mat: Erweiterbar<br />
und flexibel durch Design, einschließlich sicherheitsrelevanter<br />
Eigenschaften<br />
Auswertbare Daten Objektorientierte<br />
Modellierung mit Relationen: Direkt verständlich<br />
und lesbar von Maschinen und Sicherheitspersonal<br />
Überwindung von St<strong>and</strong>ardisierungsblockaden<br />
(st<strong>and</strong>ardization deadlocks): Trennung<br />
von Syntax und Semantik um schwer<br />
zu lösende gegenseitige Abhängigkeiten zu<br />
vermeiden<br />
Wiederverwendung bewährter Lösungen:<br />
Nutzung bestehender St<strong>and</strong>ards (z.B. für 3D<br />
Visualisierung, Kinematik, semi-<strong>for</strong>male Beschreibung<br />
von Produkteigenschaften)<br />
Wiederverwendung externer Semantik:<br />
Vorh<strong>and</strong>ene und gemischte Semantik einschließlich<br />
Verwaltung unbekannter Daten<br />
Marktakzeptanz: Freie internationale<br />
Norm IEC 62614<br />
Bild 1. AutomationML Beispiel unter Verwendung des AML Editor.<br />
Unterstützung des iterativen Engineerings:<br />
Schrittweise Erweiterung<br />
Unterschiedliche Spezifität: Verschiedene<br />
Abstraktionsebenen<br />
Weitere Überlegungen sind z.B. unter https://www.r-drath.de/automationml.html<br />
zu finden oder dem entsprechenden AutomationML<br />
Buch zu entnehmen.<br />
AutomationML definiert mit CAE 3.0 (Computer<br />
Aided Engineering Exchange) ein XML<br />
Spezifikations- und Austausch<strong>for</strong>mat das<br />
folgende Knoten enthält (kleiner Auszug):<br />
: Root Knoten des CAEX Dokuments<br />
, , <br />
…: Organisatorische In<strong>for</strong>mationen<br />
: Referenzen zu <strong>and</strong>eren<br />
CAEX Dokumenten; Basis um Objekt<br />
Modelle aufzuteilen und Bibliotheken wiederzuverwenden<br />
: Root Knoten für<br />
Projekt Daten; Mehrere Hierarchien von Objektinstanzen<br />
sind zulässig<br />
Plant Level<br />
Process Engineering<br />
Level<br />
, ,<br />
…: Container-Elemente für die Modellierung<br />
von Bibliothekstypen; Mehrere<br />
Hierarchien von Objektinstanzen sind zulässig;<br />
Erweiterbar für die Modellierung von Sicherheitseigenschaften,<br />
z.B. der Sicherheitsstufe.<br />
, …: weitere Knoten für die Repräsentation<br />
der Modelle.<br />
Für die Bearbeitung von AML-Dateien können<br />
kostenlose Tools, wie der AML Editor<br />
(s. B i l d 1 ) oder Plug-ins von Engineering<br />
Tools verwendet werden.<br />
Die Tools sind üblicherweise über Plug-Ins<br />
erweiterbar, z.B. für PLC Open. Zu den langfristigen<br />
Vorteilen gehört die Unabhängigkeit<br />
der Darstellung von hersteller-spezifischen<br />
Sicherheits- und Betriebsleittechnik-<br />
Platt<strong>for</strong>men sowie IIoT Geräten. Dies kann<br />
als Baseline für Add-on-Tools, z.B. Viewer,<br />
Simulatoren oder die Integration Digitaler<br />
Zwillinge verwendet werden.<br />
B i l d 2 verdeutlich unterschiedliche Abstraktionsebenen,<br />
die erweitert werden kön-<br />
Increasing Level <strong>of</strong> Detail<br />
I&C <strong>and</strong> ES<br />
Architecture<br />
Level<br />
Bild 2. Repräsentation unterschiedlicher Abstraktionsebenen.<br />
I&C<br />
Electrical<br />
Systems<br />
<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 65
Change language