SIMATIC IOT2000The intelligent Gateway for Industrial IoT solutions

siemens.com/iot2000Unrestricted © Siemens AG 2016

Unrestricted © Siemens AG 2017

SIMATIC IPC

Funzioni aggiuntive rispetto a

SIMATIC IOT2000:

+ Supporto Windows

+ Performance e archiviazione

+ Funzioni Industrial server

+ Applicazioni HMI

+ SIMATIC Software controller

+ TIA / Diagnostica IPC

+ Espandibilità

Maker Boards

Schede programmabili senza case

e certificazioni, dedicate al mercato

dei Maker.

Teach. Learn. Make.

SIMATIC IOT2040

Funzioni aggiuntive rispetto alle

schede standard:

+ Robustezza Industriale

+ Operatività 24/7

+ Real time clock

+ Interfacce standard

+ Case e montaggio su guida DIN

SIMATIC IOT2000:

Gateway intelligente per Industrial

IoT

Capacità aggiuntive:

Espandibile con ARDUINO & mPCIe

SIMATIC IOT2040 Posizionamento

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▪ Mini-PC Linux-based basato su processori Intel Quark

▪ Aperto

✓ Molteplici protocolli industriali di comunicazione

✓ Gateway dati per soluzioni IoT industriali

▪ Robusto

✓ Realizzato per operare 24/7

▪ Scalabile

✓ Compatibile con le shield Arduino e schede miniPCIe

✓ Accesso rapido alle interfacce interne / SD-Card-Slot

▪ Programmabile

▪ linguaggi ad alto livello: Eclipse, Arduino, Node-RED

SIMATIC IOT2000L’ Internet of Things secondo Siemens

SIMATIC IOT2000

Battery buffered

real time clock

Low power consumption and

deterministic

Industrial

grade

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SIMATIC IOT2040 Robusto. Aperto. Industry 4.0

SIMATIC quality

Realizzato per operare 24/7

In ambiente industriale

+

AutomatIon.ConnecTed

Connessione facile

all’automazione con supporto

PROFINET*) , interfacce

standard e apertura a

soluzioni basate su Cloud

+

Espandibilità &ConnettivitàCompatibile con mPCIe, Arduino Shields e varieinterfacce, protocolli e driver standard

+

PerformanceProcessore 32bit deterministico Intel Quark®x1020, 1 GB RAM e real-time-clock con batteriadi bufferAperto

Liberamente programmabilecon linguaggi ad alto livello(es. Java, C++) tramite diversiIDE (es. Eclipse) e compilatoriper Yocto Linux

+

+

*) planned

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Famiglia SIMATIC IOT2000IOT2020 e IOT2040

SIMATIC IOT2020 SIMATIC IOT2040

Target Variante Accademica

Per Università e istituti scolastici

Variante “Industrial IoT”

Gateway / Collettore dati in applicazioni industriali

6ES7647-0AA00-1YA2

Hardware • Intel Quark® x1000 (Galileo)

• 512 MB RAM

• 1 Ethernet interface

• Intel Quark® x1020 (+secure boot)

• 1 GB RAM

• 2 Ethernet interfaces

+ 2 x RS232/485 interfaces

+ battery buffered RTC

Espandibilità Arduino shield / mPCIe / µSD card slot

Software Profinet driver planned

Programmazione Yocto Linux/ programming in high level languages

Supporto Tecnico Hardware: Direttamente dal distributore

Software e esempi applicativi: Siemens SIOS (Online Support) forum

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SIMATIC IOT2000Supporto

SIMATIC IOT2000 Forum www.siemens.com/iot2000-forum

Community

Sviluppo di una comunità IOT, proprio come per

altri prodotti comparabili

Contenuti

Post di FAQs, Application Examples e

Documenti/Downloads. Ogni contenuto condiviso

dagli utenti è ben accetto!

Disponibilità

Forum disponibile solo in lingua inglese!

Piattaforma di Supporto

Forum come unica piattaforma di supporto.

Gestito da moderatori Siemens ed esperti pronti a

rispondere ad ogni domanda.

NOVITA’

• Divisione in 3 sezioni

• Starter Guide IOT – Link

Per tutti i dubbi usa

sempre il tasto CERCA!

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Controllo, analisi e

ottimizzazione della

produzione

SIMATIC IOT2000 - ApplicazioniIl gateway intelligente che connette il campo al livello IT /Cloud

1

4

2

3

Conversione Protocollo /

Controllo programmato

dall’utente

Raccolta e processamento

dei dati rilevanti di

produzione dalle sorgenti

1

2

3 4

Trasferimento sicuro a

sistemi IT o applicazioni

cloud

Connessioni flessibili a sensori/attuatori tramite

seriale, ethernet o Arduino.

Comunicazione verso PLC,drives, motori ed HMI

con PROFINET1) o OPC UA2)

Aggregazione dati, conversione dei diversi

protocolli di comunicazione e pre-processamento,

programmabile con linguaggi ad alto livello come

Java, C++,…

1) planned 2) application examples will be provided at IOT2000 forum

Analisi Cloud-based per individuare i potenziali

punti da ottimizzare

I dati convertiti possono essere trasmessi a

sistemi IT / Cloud utilizzando ad esempio OPC UA,

MQTT o AMQP 2)

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SIMATIC IOT2040Pre-processamento, conversione e trasferimento dati

Gateway tra IT/Cloud e produzione

• Comunicazione sicura tra sistemiERP/IT, applicazioni cloud e produzione

• Ottimizzazione della produzionecon integrazione verticale dei datisu tutto il processo

Manutenzione Predittiva

• Raccolta e analisi dei dati(es. Velocità, ore di produzione) per identificare il miglior momentoper la manutenzione

• Ottimizzazione tempi di fermomacchina

Ottimizzazione della produzione

• Trasferimento dati in caso di livello minimo dei materiali di consumo a magazzino

• Allarmistica automatica alladirezione vendita per evitare fermimacchina

Piattaforma aperta per la connessione di sistemi preesistenti a sensori addizionali e al livello IT

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SIMATIC IOT2000Analizzare dati da sensori aggiuntivi per Retrofit

Aggiungere nuovi sensori in macchine

già esistenti per:

▪ Generare nuovi dati per potenziali

ottimizzazioni

▪ Pre-processing / acquisizione dati

con IOT2040 e/o trasferimento dati

a cloud / rete aziendale

▪ Nessuna modifica all’infrastruttura

esistente necessaria

SIMATIC IOT2040 è l’ideale per

retrofits/ opzioni aggiuntive su

macchine e impianti esistenti, ad un

prezzo estramente competitivo

Protocol conversion to cloud

protocols (MQTT, AMPQ...)

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SIMATIC IOT2040Interfacce

Front

Bottom

2

9

14

3

4

1

5

6

7

8

10

11

12

13

1

1) Fori per alette a pressione per montaggio a muro

2) Preforati per installazione antenne

3) Connettore alimentazione

4) Porte COM (RS232/422/485)

5) LEDs

6) Cover sinistra (Arduino interface)

7) Cover destra (µSD card, battery)

8) Chiusura di sicurezza

9) Tasto RESET

10) Tasto USER, programmabile

11) Porta Ethernet 10/100 Mbps

12) Porta Ethernet 10/100 Mbps, compatibile con PoE

13) USB Type Micro B

14) USB Type A

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SIMATIC IOT2000Espandibilità

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SIMATIC IOT2040Espandibiltà con shields Arduino / mPCIe

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SIMATIC IOT2000IOT2000 Input/Output Module Shield

Arduino shield con 5x DI, 2x DO e 2x AI

• Design Industriale

• Facile da assemblare

• Uso di voltaggio standard industriale 24V

• Testata 24/7 per ambienti fino a 50°C

• Programmabile via GPIO da diversi ambienti di programmazione

Applicazioni:

• Connessione diretta di sensori ed attuatori

• Invio dati a sistemi IT / Cloud

• Nodo disponibile per Node-RED - Link

6ES7647-0KA01-0AA2

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SIMATIC IOT2000Espandibilità - Wireless

Diverse possibilità di implementazione:

• Slot miniPCIe - Moduli Wi-Fi /Bluetooth come ad es. • Intel Centrino Advanced N-6235 • Intel Centrino Advanced N-6205

• Arduino shield – moduli GPRS. ZigBee, LoraWAN, Wi-Fi

• USB WIFI - USB Key con connettività Wi-Fi come ad es.• Edimax EW-7811Un• Edimax EW-7612UAN• Official raspberry Pi WIFI dongle• Guida Online:

https://support.industry.siemens.com/tf/ww/en/posts/how-to-add-usb-wi-fi-connection/159113/?page=0&pageSize=10

Topic dedicato su SIMATIC IOT2000 Forum: https://support.industry.siemens.com/tf/ww/en/posts/overview-tested-wifi-usb-sticks-mpcie-wifi-cards/165068/?page=0&pageSize=10

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SIMATIC IOT2040Dati Tecnici (1)

*) Specific version for academic market: SIMATIC IOT2020

SIMATIC IOT2040

6ES7647-0AA00-1YA2

CPU Intel Quark x1020 (x86 - 400 MHz – 16K Cache)

Funzioni di sicurezza Si

RAM / Flash / SRAM 1 GB / 8 MB / 256 KB

Interfaccia Grafica No

Interfacce Ethernet 2x 10/100 Ethernet RJ45

Interfacce Seriali 2x RS232/422/485 (Intercambiabile)

Interfacce USB 1x USB Controller + 1x Device

LED 4x System + 1x User

Tasti 1x Reset + 1x User

RtC Real-time-Clock con Batteria di buffer

Monitoraggio di sistema Watchdog

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SIMATIC IOT2040Dati Tecnici (2)

SIMATIC IOT2040

6ES7647-0AA00-1YA2

Shields Arduino / Pinout Tutte quelle per Arduino Uno R3

18x I/O programmabili

Espansione mPCIe 1x mPCIe Full Size

2x marcature per antenna

Interfacce Interne Interfaccia FTDI (System console)

TTL-232R-3V3

Memoria di Massa Slot microSD Card

SDHC fino a 32 GB

Batteria Si (sostituibile)

Case Grado industriale, protezione da accessi non autorizzati

Sportelli Service Cover (µSD-Card, Battery, FTDI-interface)

Arduino cover (Arduino shield)

Montaggio Montaggio Guida DIN / a muro (accessori)

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SIMATIC IOT2040Dati Tecnici (3)

SIMATIC IOT2040

6ES7647-0AA00-1YA2

Temperatura di Utilizzo 0 - 50°C (horizontal) / 0 - 45°C (vertical)

Vibration / Shock 1 g / 15 g

Classe di protezione IP20

Alimentazione 9..36 V DC

Consumo typ. 2,2 W / max. 3,5 W

Potenza max per espansioni Arduino: 4 W, mPCIe: 0 WArduino: 2 W, mPCIe: 1 WArduino: 0 W, mPCIe: 2 WUSB: each 2,5 W

Certificati CE, UL, KCC

Dimensioni (L x H x P) 144 x 90 x 53 mm

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SIMATIC IOT2000Sistema operativo

SIMATIC IOT2000 – Linux OS

SD Card Image Immagine base Siemens scaricabile dal Forum IOT2000 - Link

Build your own image • Come sviluppare immagini custom, utilizzando il BSP - Link

• BSP: Board Support Package per Yocto Linux

• SIEMENS IOT2000 Layer

• unchanged Yocto build process (*.bb recipes)

• Download all by github

• Necessario PC Linux (e.g. Debian, Ubuntu, SUSE)

• Come creare una Build Debian - Link

Starter Guide Raccolta delle principali informazioni, manuali, guida, esempiapplicativi,… - Link

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SIMATIC IOT2000Ambienti di Sviluppo e programmazione (1)

Eclipse IDE ARDUINO IDE Phyton Node-RED

Tipologia Avanzata, adatta per

tutte le applicazioni

(fino a PROFINET RT)

Programmazione

semplice per utenti

intermedi

Programmazione

diffusa e semplice

Programmazione “a

blocchi”, semplice ed

intuitiva – IoT Ready

Linguaggio C / C++, Java(JRE non inclusanell’immagine base)

ARDUINO (C con API

aggiuntive per

gestione degli shield)

Phyton JavaScript, JSON,

HTML, ….

Accesso

ARDUINO

Shields

MRAA Library diretto MRAA Library Nodo IOT2000 I/O –

Link, Link2 (solo per

I/O Module)

Uso di driver /

protocolliTotale Catalogo Librerie

ArduinoGrande catalogo di librerie

Nodi come Function Block (FB)

SupportoPROFINET

Si No Si (non testato) No

Disponibilità Windows, Linux Windows, Linux Windows, Linux Linux, Windows, iOS

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SIMATIC IOT2000Ambienti di Sviluppo e programmazione (2)

• Browser-based flow editing, basato sul motore Javascript Node.js;

• Le applicazioni sono definite “flows”, composti da serie di blocchi funzionali (“nodes”) interconnessi:✓ Amazon Cloud, Twitter, e-Mail ,Youtube, …✓ MQTT, AMQP, http, Tcp, csv, Serial… ✓ Modbus, S7 Protocol, OPCUA, Konnex, …✓ GPIO, Arduino, Funzioni custom in Java, …✓ Oggetti per Dashboard Web, HTML, …

• Semplice e veloce – nodes parametrizzabili anche senza utilizzare linguaggi di programmazione;

(Documentazione: https://nodered.org/docs/ )

Node-RED è un tool di programmazione open-source sviluppato da IBM, nato per collegare insieme dispositivi hardware, API e servizi web tipicamente in applicazioni Internet of Things.

Incluso nella nuova

immagine 2.1.3 !

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SIMATIC IOT2000Applicazioni / funzionalità dal forum e dai portali di riferimento

Applicazione Descrizione

OPC UA Client Lettura/Scrittura dati da S7-1500 via OPC UA tramite Node-RED.

S7-Connection Lettura/Scrittura dati da S7-1500 via Protocolo S7 tramite Node-RED.

IBM Bluemix Lettura/Scrittura dati da S7-1500 via OPC UA e invio a piattaforma Cloud IBM WastonIOT tramite Node-RED.

Microsoft Azure JSMicrosoft Azure NodeRED

Lettura/Scrittura dati da S7-1500 via OPC UA (S7 nell esempio NodeRED)e invio a piattaforma Cloud Microsoft Azure Cloud.

Webinterface Webinterface for monitoring of I/O Data, Hardwareinformation, Networkinformation and connected USB devices. Programmed with JavaScript (node.js).

Database Costruzione, gestione e visualizzazione di un database tramite Node-RED, Eclipse , node.js e express.

SNAP7 Libreria C++ per Comunicazione S7

Arduino Board Support IOT2000 come Board in Arduino IDE, con supporto di tutte le interfacce HW e librerie.

Nodo IOT2000 I/O Module Nodo per Node-RED per la gestione degli I/O e del modulo I/O per SIMATIC IOT2000

Nodo per LCD Shield Nodo per Node-RED per la gestione di un display LCD 16x2 con Keypad.

Nodo per RFID Adafruit PN532 Nodo per Node-RED per la gestione di un lettore Adafruit PN532 RFID / NFC.

Consultate anche i progetti su hackster.io realizzati con IOT! - Link

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SINUMERIK 840D

powerline

IOT2000 come traduttore di protocolli

MCIS RPC OPC UA

MES – Servizi IT

MCIS RPC

Server

MCIS RPC

Client

OPC UA

Server

OPC UA

Client

SIMATIC IOT2040Altre Applicazioni

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SENTRON PAC (e.g.3100)

MODBUS TCP / RS485

Web Dashboard, Database,…

SIMATIC IOT2040Altre Applicazioni

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• Comunicazione veloce in linguaggio SQL con database MS SQL, Oracle, MySQL,…

• Log dei dati prelevati su file CSV,TXT,..

• Invio schedulato / su richiesta dei Report via e-mail

SIMATIC IOT2040Altre Applicazioni

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• WEB Dashboard grafiche integrate per la visualizzazione rapida dei dati

• Lettura dati con OPC,S7,…

• Processamento dati con indicatori di performance (KPIs, OEE,..)

• Breve storicizzazione per buffering

SIMATIC IOT2040Altre Applicazioni

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SIMATIC IOT2000PROFINET Driver

▪ Free Profinet driver (for IOT2040 and IOT2020)

▪ Provided via SIOS

▪ Programming in C/C++

▪ Technical constraints:

▪ PN controller only (not PN device)

▪ 32 nodes tested (approx. 50% utilization IOT2040)

Driver will be integrated in the image.

It is open whether an existing image will be updated or an additional image will be created.

Planned