Vad är en gränsenhet?

Innan vi fördjupar oss i gränsenheter ska vi lära oss grunderna. Vad innebär OT och IT egentligen?

När vi pratar om IT menar vi informationsteknik. I en industrimiljö ansvarar IT för alla datorer på anläggningen, infrastrukturen för internet och intranät, datalagring och säkerställande att elektroniskt datautbyte sker på ett säkert sätt.

När vi använder begreppet OT menar vi operativ teknik. OT är det nätverk där vi har instrument som fältenheter, det industriella styrsystemet, övervakningsutrustning och där utbyte av processdata sker. I dag närmar sig OT och IT varandra tack vare sakernas internet för industrin.

Det som sker är att fältenheter skickar data via internet för analys, och den resulterande informationen visas i en tydlig översiktsvy med hjälp av molntjänster. Du behöver inte längre samla in data från styrsystemet.

Om vi går några år bakåt i tiden var OT inte en riktig nätverksteknik. Nätverk fanns inte i driftmiljön. Det mesta av informationen överfördes via analoga signaler – och i dag hittar man fortfarande en stor del 4–20 mA-signaler där ute.

Senare dök ett par egenutvecklade protokoll upp på OT-nivå och möjliggjorde digital kommunikation mellan styrsystemet och de smarta fältenheterna.

I dag är scenariot i driftmiljön annorlunda. Vi har digitala protokoll baserade på Ethernet som kopplar samman alla dessa smarta sensorer med styrsystemet och internet. Vi får inte heller glömma trådlösa sensorer som använder protokoll som Bluetooth® och WirelessHART. En trådlös anslutning är ett av de enklaste sätten att samla in och integrera data i molntjänster.

När OT och IT närmar sig varandra dyker det upp både nya möjligheter och nya orosmoment. Genom användning av molntjänster möjliggör OT/IT konfigurering av en effektiv övervakningslösning med avancerad dataanalys som går att se överallt på anläggningen i en enkel översiktsvy. När det gäller säkerhetsfrågorna jobbar leverantörerna hårt för att tillhandahålla en tillförlitlig, säker och avancerad anslutning mellan driftmiljön och molntjänsterna som skyddar mot eventuella dataläckor.

Du kanske har ett nätverk för HART-kommunikation på din anläggning och undrar hur du kan få åtkomst till data utan att störa processen. En gränsenhet är den nätverkskomponent som ansvarar för att ansluta det lokala nätverket till ett externt och icke-lokalt nätverk (WAN), där du kan samla in data överallt ifrån. Det spelar ingen roll om du äger ditt nätverk eller inte – gränsenheten tillhandahåller lokal information till ett externt nätverk. Om du har olika protokoll översätter den också denna information och upprättar anslutningen mellan de båda nätverkens gränser.

En molnbaserad applikation måste fyllas med alla data från de smarta enheterna. Beroende på vilken tjänst du vill använda kan du göra detta manuellt med hjälp av appar som samlar in data och sedan skapa de digitala tvillingar som behövs. För att analysera diagnostik eller registrera data automatiskt krävs dock gränsenheten för att upprätta en säker anslutning mellan fältnätverket och molntjänsten.

Föreställ dig att du övervakar processvärden med hjälp av en gränsenhet och molntjänster och att internetanslutningen mellan gränsenheten och molnet kraschar. Vad händer sedan? Tja, faktiskt ingenting – gränsenheten lagrar all information tills du har upprättat anslutningen igen, så ingen processinformation går förlorad.

Du bör dock ha en sak i åtanke: alla gränsenheter erbjuder inte lokal lagring. Om du behöver denna funktion eller inte beror på tillämpningen och den tjänst du vill implementera på anläggningen – olika lösningar passar olika ändamål.

Utifrån alla dessa fakta om gränsenheter kan vi konstatera att de ger en okomplicerad integrering och hög nivå av säkerhet i kommunikationen. Eftersom de har en andra kanal för överföring av data påverkas inte processtyrsystemet.