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DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - www.DxWare.com DxWare.com VALUE IN COMMUNICATION.

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Präsentation zum Thema: "DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - www.DxWare.com DxWare.com VALUE IN COMMUNICATION."—  Präsentation transkript:

1 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxWare.com VALUE IN COMMUNICATION

2 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Gegründet:2005 als Aktiengesellschaft Sitz:Ennetbürgen, Schweiz Mitarbeiter:5 (plus Externe) Kerngeschäft:Real Time Daten Kommunikation (50 Mannjahre Erfahrung) Hauptprodukt:DxNode ® Net (Komplett lauffähiges Software-Produkt) Firmenpräsentation DxWare AG VALUE IN COMMUNICATION

3 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode ® Net Plattformunabhängiges Netzwerk mit Knoten (Node) Offene, neutrale Kommunikationsschicht mit Funktionen Basierend auf internationalen Standards TCP/IP, XML, Web Services DxNode Anbindungen DxOPS.exe DxNode OPC Serveranbindung DxOPC.exe DxNode OPC Clientanbindung Other.exe … DxNode Anbindungen für proprietäre Systeme Linux … DxNode Embedded Linux mit diversen Anbindungen Dienstleistungen Treiber und Schnittstellenentwicklung Beratung bei Kommunikationskonzepten Coaching und Schulung Produkte und Dienstleistungen

4 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Enterprise Resource Planning (ERP) Management Execution Systems (MES) Supervisory Control and Data Acquisition Systems (SCADA) Produktionssteuerung und Leittechnik (Process Control Systems) Gebäudeleittechnik (Building Control Systems) Verkehrsleittechnik (Traffic Control Systems) Infrastrukturüberwachung (Facility Management) Prozesskopplungen (Process Data Collection and Distribution) Automation und Datenverarbeitung allgemein (Data Processing) DxNode.Net – Potentielle Anwendungen DxNode.Net ist überall dort einsetzbar, wo so genannte Echtzeitdaten übermittelt werden, z.B. in Bereichen wie …

5 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Verkehr St. Gotthard / Seelisberg Tunnel - Ascom Systec AG, Audio Video SA, Cegelec SA, Lila System GmbH, Moelbert AG, Neumann AG, Securiton AG, Siemens AG, Sisag AG, Ticos AG, Weiss-Electronic GmbH Gebäude Cegelec GmbH, Credit Suisse, Daimler Chrysler, Leicom AG, ScadaSoft AG, UBS AG, Viscom Engineering AG Andere Forschung - Paul Scherrer Institut SCADA Interface - Citect, FactoryLink, PVSS II, Wizcon Embedded Linux Ankopplungen - diverse DxNode.Net – Anlagen / Referenzen

6 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Produktvorstellung DxNode ® Net (Data exchange Node Network)

7 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Plattformunabhängiges Netzwerk mit Knoten (Node) für den Datenaustausch (Data exchange) zwischen beliebigen Systemen Offene, neutrale Kommunikationsschicht (Middleware) mit integrierten Funktionen Store&Forward, Redundanz, Verschlüsselung usw. Installierbares Programm/Dienst (Service) mit XML Konfiguration die Konfiguration ist mit XML Schema validierbar Keine Programmierung, ausser ggf. lokaler Anbindung OPC Client und Server Schnittstellen verfügbar Einfache Ankopplung mit XML Protokoll (Transparent) oder OPC die Telegramme sind mit XML Schema validierbar DxNode basiert auf internationalen Standards: TCP/IP (Transport), XML (Datendarstellung) und Web-Services (Internet) Ausbaubares und aufwärtskompatibles Design Was ist DxNode.Net ?

8 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Individuell Driver Beispiel – Klassische Kopplung von Systemen DCS y PLC z SCADA 1ERP/MES HMI x SCADA 2 SCADA n OPC Client/Server Server Client Server Client Server Client Server Client Driver Querverbindung Driver Keine einheitliche Konfiguration, der Ersatz einzelner Systeme kann teuer werden Supervisory Control and Data Acquisition Systems Enterprise Resource Planning and Manufacturing Execution Systems Plant Floor / Process 10…100'000 DP/System

9 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net = Kommunikationsebene mit Store&Forward / Redundanz etc… DxNode.Net = Lokale Schnittstelle zu DxNode über TCP/IP + XML oder OPC DxNode.Net – Kommunikationskonzept DCS y PLC z SCADA 1ERP/MES HMI x SCADA 2 SCADA n DxNode OPC XML OPC XML OPC XML TCP/IP Network Auf jedem System wird DxNode als Service installiert Supervisory Control and Data Acquisition Systems Enterprise Resource Planning and Manufacturing Execution Systems Plant Floor / Process 10…100'000 DP/System

10 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Unabhängigkeit durch Trennung von Kommunikation und Anlagen Instandhaltbarkeit von grossen/komplexen Anlagen (Investitionsschutz) Jede Anlage kann mit jeder anderen Daten austauschen (Verteilte DB) Anwendbar für Prozess/SCADA/MES/ERP Systeme incl. Internet Hohe Verfügbarkeit mit Datenkonsistenz auch im Internet Anlagenbedienbarkeit von mehreren Stellen auch via Internet Transparenz durch zwei Adressräume für 1. Netzwerk und 2. Anlage Standard mit XML Schema an Kundenbedürfnis anpassbar Unterstützt OPC Datenmodelle (Value/Time/Quality) Einfache XML Ankopplung mit Validierung (Compliance Test) Niedrige Anbindungs- und Wartungskosten DxNode.Net – Merkmale und Vorteile

11 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Kommunikationsknoten Layer Modell DxNode = Funktionsebene (Layer) für Kommunikationsmatrix, Store&Forward, Redundanz, Datensynchronisation etc. Konfiguration, Telegramme und Datenhaltung in XML dargestellt (eXtensible Mark-up Language) Applikation kommuniziert lokal mit nur EINEM Knoten über TCP/IP und XML oder OPC einfache Anbindung Unterstützt beliebige Verbindungen ERP/MES SCADA Prozess wie auch redundante Systeme auf Leitsystem- und Prozessebene Autark im Betrieb, läuft lokal

12 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Synchronisation, Store&Forward, Redundanz Bei Verbindungswiederherstellung (Reconnect) oder bei einer Redundanzumschaltung (Failover) werden alle Store&Forward Meldungen chronologisch korrekt nachgeführt und bei Über- bzw. Unterschreitung einer Toleranzzeit mit einer Zeitstempelkorrektur versehen Die Datensynchronisation erfolgt nachdem alle Store&Forward Meldungen übermittelt sind

13 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Jeder Knoten verfügt über eine XML-Schnittstelle, die über ein TCP/IP Port angesprochen wird. Der Datenaustausch erfolgt mittels einfachen XML-Telegrammen von der Form... ### wobei … ### = Header, = Xmit/Version0, = Datenpunkt, = Ereignis und [..] = optionale Attribute darstellen Zur Adressierung des Datenpunktes kann entweder der Name n="name" im Netzwerk oder die systemabhängige Adresse a="address" der Anlage eingesetzt werden (zwei Adressräume) Historische Daten v="value1..x" sind in EIN Telegramm gepackt DxNode – XML Telegramm-Syntax

14 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – XML Telegramm-Struktur Telegramm Datenpunkt Ereignis Darstellung eines DxNode Telegrammes mit Microsoft XML Notepad XML-Elemente

15 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - = Lokale Anbindung mit XML über TCP/IP oder OPC DxNode.Net – Komponenten Basiertes System Normalerweise Lieferung Anbieter/Integrator

16 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Konfiguration Definitionen DxNode.Net Client/Server ist …Klassische Bedeutung … Client Datenanwender Dienstanforderer Server DatenquelleDiensterbringer Datenfluss

17 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Knotenparameter Zugangsport Datenpunktliste Datenpunktgruppe Datenpunkt Verbindung Client / Anwender Server / Datenquelle DxNode – Konfiguration Struktur Darstellung einer DxNode Konfiguration mit Microsoft XML Notepad XML-Elemente

18 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Workshop: Konfiguration Lokal specifies the name of node related DP's specifies the name of daemon related DP's, the port is accessed by DxNodes or applications contains locally specified DP's specifies the name of a group of DP's, that can be referenced in and specifies a Datapoint DP where... a=".." represents the address in the application and n=".." represents the name within the network specifies the name of connection related DP's specify a Client or Server subscription of DP's references one or more DP's using wildcards (*) where... a¦n=".." specify the address or the name, r=".." indicates read from server and... w=".." indicates write to server using... different or equal (=) addresses or names

19 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Workshop: Ereignisablauf DxNode starts automatically or by user call then... 1.Application establishes TCP/IP link to host="XYZ" port="7581" 2.DxNode ackn. by socket handle and starts daemon process 3.Application requests preconfigured connection AppWS... 4.DxNode responds by, subscribes CX locally and transmits the complementary SX... 5.Application responds with SXR to initialize all DP's (option)... 6.DxNode sends Write Data (command/advise)... 7.Application sends Read Data (read/update)... Steps 1..4 by single call con.NewClient("AppWS", "YXZ", "7581")

20 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Change Read/Write Transaktionen / Store&Forward Lesen vom Server Transitionsanzeige ausgeschaltet Store&Forward Read Daten können im Server auf Platte gespeichert und weitergeleitet werden Bi-direktional Lesen/Schreiben mit nur einem Datenpunkt im Client DxNode Traditionell Lesen/Schreiben mit zwei getrennten Datenpunkten oder Pfaden im Client Legende: Nur Lesen Nur Schreiben Lesen/Schreiben

21 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Store&Forward Read Daten können im Server auf Platte gespeichert und weitergeleitet werden Traditionell Lesen/Schreiben mit zwei getrennten Datenpunkten oder Pfaden im Client Schreiben an Server Transitionsanzeige eingeschaltet bis Rückmeldung OK oder Timeout Change Bi-direktional Lesen/Schreiben mit nur einem Datenpunkt im Client DxNode Read/Write Transaktionen / Store&Forward Legende: Nur Lesen Nur Schreiben Lesen/Schreiben

22 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen °C DxNode Plant Floor Enterprise Operations 19.5 °C 20.0 °C DxNode.Net – Befehlsablauf / Traditionell Traditionell Lesen und Schreiben über getrennte Pfade: Warten auf Rückmeldung Optimierung Schnelle Befehlsreaktion auf Kosten der Übertragungsleistung

23 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Bi-direktional: Aktion=Reaktion 20.0 °C DxNode Plant Floor Enterprise Operations In Transition 19.5 °C DxNode Bi-direktional Lesen und Schreiben über selben Pfad: Aktion=Reaktion Zusätzlicher Nutzen Unterstützt "langsame" Links Optimale Übertragungsleistung Entkopplung der Systeme

24 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Entkopplung der Systeme Hohe Verfügbarkeit der Daten Konventionell Durchgängigkeit an System gekoppelt Durchgängigkeit unabhängig von System DxNode.Net

25 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Hierarchie und Redundanz Redundante Systeme und Internet auf allen Stufen Hohe Verfügbarkeit der Daten

26 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Kommunikation im Internet Die Verbindung wird vom definierten Dienstanforderer automatisch aufgebaut und vom Diensterbringer automatisch erstellt Jeder Knoten kann mit jedem anderen Knoten über Internet kommunizieren wenn die entsprechenden Standard Ressourcen wie Internet Anschluss (z.B. mit DSL) und Web-Services verfügbar sind Sowohl Dienstanforderer wie auch Diensterbringer können für betimmte Datenpunkte entweder Quelle (Server) oder Anwender (Client) sein Diensterbringer Dienstanforderer Datenquelle oder Anwender

27 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Jeder Knoten kann Datenquelle (Server) und/oder Anwender (Client) sein Datenquellen Web Server mit DxNode Anwender+Datenquelle Anwender Jeder Anwender ist gleichzeitig auch Datenquelle für weitere Anwender in einer Kette Lokale Netzwerke funktionieren genau gleich, benötigen aber keine Web-Services DxNode.Net – Kommunikation im Internet

28 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Jeder Knoten kann beliebige OPC Server und/oder OPC Clients ankoppeln OPC Datenquellen Web Server mit DxNode OPC Anwender DxNode.Net erlaubt somit die weltweite Übertragung von OPC Daten im Internet DxNode.Net – OPC Kommunikation im Internet Verbindungen können bei Bedarf x-fach redundant und mit Store&Forward ausgelegt werden

29 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Datenquellen Daten von mehreren Anlagen werden z.B. über Internet via Telecom und ADSL zentral gesammelt und sind jederzeit über Internet abrufbar und bedienbar DxNode.Net – Beispiel Anlagenüberwachung Anwender

30 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Das System kann jederzeit redundant ausgebaut werden. Dazu ist eine zweite Internetverbindung z.B. Kabelnetz sinnvoll DxNode.Net – Beispiel Überwachung Redundant Anwender Datenquellen

31 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Beispiel WebServer / FireWall Anwendungen Die DxNode X/Y/Z der Anlagen verbinden sich aktiv via Firewall mit dem DxNode im WebServer (unsicherer Bereich) und übermitteln ausgewählte Datenpunkte (parametrierbar). In der Firewall sind die Anlagen mit der MacAdresse X/Y/Z zu deklarieren. Zugänge von aussen ins gesicherte Netz werden durch die Firewall gesperrt. Anlagen X / Y / Z

32 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Beispiel WebServer / GateWay Anwendungen Im gesicherten Netz werden ausgewählte Datenpunkte im DxNode des Gateway zusammengefasst und via Firewall an den WebServer übermittelt. Die Firewall führt nur die MacAdresse des Gateway, alle anderen Verbindungen werden geblockt. Der Gateway stellt alle Verbindungen aktiv her, er braucht daher kein Port und bietet so ein zusätzliches Mass an Sicherheit. Anlagen X / Y / Z

33 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Data Monitor / Logger Telegramm Prüfung

34 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Data Monitor Telegramm Log-Datei XML Telegramme sind online mit XML Schema validierbar. Sie können pro Verbindung aufgezeichnet und mit einem beliebigen XML Editor ausgewertet werden. Die Log-Datei enthält ein zusätzliches XML Element zur Kennung:

35 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Wichtigste Merkmale Offenes Protokoll (XML Schema), einfache Anbindung Ereignis orientiert für alle Transaktionen, Data Access und Events Datenverschlüsselung, Store&Forward, Redundanz auch im Internet Zwei Adressräume = Adressen nach Kundenstandard Verbindet ERP/MES SCADA Prozess incl. Redundanz im Internet Unterstützt OPC, 100'000 DP pro DxNode, Durchsatz > 1'000 DP/sec Bedienbare Datenpunkte mit Transitionsanzeige = Bedienkomfort Signalbeobachtung/Aufzeichnung mit Monitor für Unterhalt im Internet XML Konfiguration und Telegramme validierbar mit XML-Schema Datenpunktauswahl einzeln, in Gruppen und/oder mit Wildcards "*" Automatische Datensynchronisation nach Netzausfall Automatische Datenpunktgenerierung parametrierbar Zentrale Parametrierung mit Download möglich XML unterstützt alle Sprachen/Zeichen mit Unicode

36 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Zusammenfassung DxNode.Net ist ein komplett lauffähiges Kommunikationssystem mit vorgegebener Ankopplung TCP/IP, XML-Protokoll und Web-Services Keine ggs. Systembeeinflussung dank loser Kommunikationskopplung Das Konzept basiert auf einem Softwareknoten DxNode.exe, der auf jedem Rechner installiert und konfiguriert wird Alle Knoten zusammen bilden das Netzwerk DxNode.Net, welches die gewünschten Funktionen des netzweiten Datenaustausches übernimmt Datenaustausch zw. beliebigen Systemen - auch mit OPC - über Internet Die Kommunikation eines Netzwerkteilnehmers erfolgt jeweils über eine einzige TCP/IP Verbindung, Datenpunktauswahl mit Wildcards "*" Anpassungen können schnell im Netzwerk wirksam gemacht werden, da nur ein Softwareprogramm DxNode.exe beteiligt ist DxNode.Net bietet eine ausgezeichnete Wartbarkeit, da Komponenten problemlos zu- und abgeschaltet werden können

37 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Anwendung mit Embedded System Einfache Anlage mit zwei DxNode und direkter SPS Kopplung mit Embedded System

38 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode – Embedded Systeme Redundant Redundante Anlage mit vier DxNode und direkter SPS Kopplung mit Embedded Systemen

39 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - XML – eXtensible Mark-up Language XML ist ein einfaches, sehr flexibles Textformat Lizenzfrei, plattformunabhängig, unterstützt durch WWW-Consortium Siehe DxNode XML Applications

40 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - ? Fertig installierbares Produkt (Ready to Use) Kein Datenverlust mit Store&Forward (No Loss of Events) Transitionsanzeige für Befehle (Action=Reaction) Übertragung und komfortable Bedienung im Internet Datenpunktumbenennung dank zwei Namensräumen Client und Server sind parametrierbare Funktionen (Roles) Verbindungsherstellung durch beide Partner, Client oder Server Beliebige Server-Server und/oder Client/Server Verbindungen Kopplung x-fach redundanter Systeme mit automatischer Umschaltung Einheitliche Funktionsebene, einheitliche Konfiguration Verbindungsüberwachung (Alive), Verschlüsselung der Daten Open Source ohne Plattform-Einschränkungen DxNode.Net und OPC UA (Unified Architecture) DxNode.Net unterstützt OPC mit allen Eigenschaften wie sie für die neue Unified Architecture geplant sind, DxNode bietet aber einiges dazu …

41 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Das Konzept OPC UA mit verteilten Client/Server wurde bereits 1998 von Leuten der DxWare realisiert und seither 1'000-fach unter dem Namen Virtual Realtime Network (VRN) installiert. DxNode.Net ergänzt OPC UA mit dem gleichen Konzept und kompatibler Datendarstellung VTQ. Verglichen mit OPC UA ist DxNode.Net ein "Leichtgewicht", das sich auf den Datenaustausch zwischen beliebigen Systemen konzentriert. DxNode.Net bietet eine kompakte, komplette und transparente Lösung mit allen Funktionen, die für einen sicheren Datentransport, auch in komplexen Systemhierarchien, mittels einfacher XML-Konfiguration definierbar sind. Im Gegensatz zu OPC UA mit 10 Spezifikationen, erfordert DxNode.Net die Installation eines Standardprogramms (Linux und Microsoft Windows verfügbar) und wegen seiner "Schlankheit" mit allen Funktionen auf Embedded Systeme portiert werden kann. Das Netzwerk ist nach der Installation validierbar, weil kein individueller Server dessen Funktion stören kann. DxNode.Net ist für die häufigsten Anwendungen optimiert, arbeitet mit sehr wenig Overhead und benötigt nur EIN einfaches XML-Protokoll für sämtliche Transaktionen wie Verbindungsherstellung und –überwachung sowie für den Daten- und Ereignistransport. Anders als OPC UA funktioniert DxNode.Net ausschliesslich ereignisorientiert. Alle Ereignisse werden an die definierten Zielsysteme transportiert und können dort ausgewertet werden. Ereignisse müssen also nicht im lokalen System verarbeitet werden und dieses ggf. belasten. DxNode.Net unterstützt die komfortable Bedienung von Sollwerten und Eingaben, auch in Systemen oder Netzen mit langsamer Reaktionszeit z.B. im Internet. Für DxNode.Net genügt das einfache XML-Protokoll, OPC UA benötigt zusätzlich ein Binär-Protokoll für schnelle Daten. Die Anbindung ist wie bei OPC UA zu programmieren, spezielle Tools sind nicht erforderlich. DxNode.Net Positionierung zu OPC UA

42 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net und BACnet Ziel: Interoperabilität plus Sicherheit Standard Interface für Gebäude/Prozess Middleware Netzwerk mit Funktionen Protokoll für definierte Objekttypen Verteilte Real Time Datenbank Hierarchisches Client/Server Konzept Kommunikation via TCP/IP Sockets RS 232, RS 485, LonTalk, Ethernet Einfaches, offenes XML Protokoll Binär Protokoll mit Objekt Meldungen Einfache Anbindung ohne DLL Aufwändige Beschreibung für Anbinder Jederzeit validierbar mit XML Schema Compliance Test erforderlich Konfigurierbare Objekte mit Namen Vorgegebene Anzahl Objekttypen Store&Forward, Redundanz Nicht verfügbar, ist individuell zu lösen Zwei freie Adressräume a="..", n=".." Unique ID Nr. + Name pro Objekt Datenverschlüsselung im Internet Zusatz Software erforderlich Read, Write, Bi-directional, Monitor Ähnliche Dienste verfügbar Transitionsanzeige Action=Reaction Nicht verfügbar ( ) Lose gekoppelte Systeme Schnelle Übertragung erforderlich Auto Konfiguration mit Wildcards "*" Automatische Konfiguration möglich Technologie unterstützt OPC UA Konkurrenz zu OPC UA

43 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – BACnet / OPC im OSI Modell

44 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - DxNode.Net – Datenfluss im OSI Modell

45 DxWare AG - CH-6373 Ennetbürgen - Danke für Ihre Aufmerksamkeit DxWare.com VALUE IN COMMUNICATION


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