Page 28 - Control Engineering Polska I kw. 2023

Firma prezentuje
ELMARK AUTOMATYKA S.A.
Rejestrowanie danych pomiarowych w środowisku przemysłowym z wykorzystaniem RESTful API
Dynamiczny rozwój technologii sprawia, że coraz więcej przedsiębiorstw produkcyjnych
korzysta z systemów IT, które pozwalają na monitorowanie urządzeń przemysłowych i procesów produkcyjnych oraz zarządzanie nimi. W takich środowiskach istotną rzeczą jest warstwa komunikacyjna wykorzystywana do wymiany danych między systemami webowymi np. klasy ERP, a urządzeniami przemysłowymi. W artykule omówimy zastosowanie Restful API w środowiskach OT oraz jakie korzyści płyną z ich wykorzystania.
Czym jest RESTful API?
API (z ang. Application Programming Interface), czyli Interfejs Programistyczny Aplikacji jest niczym innym jak zestawem reguł definiujących sposób, w jaki te aplikacje czy urządzenia mogą się ze sobą komunikować.
REST (z ang. Representational State Transfer) jest stylem architektonicznym, który zakłada:
• komunikację klient <-> serwer (pytanie <-> odpowiedź)
• bezstanowość – serwer nie musi przechowywać żądnych parametrów w pamięci, aby odpowiedzieć na otrzymanie zapytanie od klienta. Wszystkie potrzebne parametry po-
winny być zamieszczone w pytaniu od klienta
• identyfikacja zasobów przez URL – interfejs udostępniają- cy zasoby powinny być identyfikowane poprzez adresy URL
(konkretny punkt dostępowy do zasobu to tzw. Endpoint). Połączenie obu haseł, daje tzw. RESTful API, co narzuca pe- wien standard w dostępie do naszej aplikacji i definiuje to, jak możemy z niej skorzystać. Informacje przesyłane pomiędzy klien- tem a serwerem zazwyczaj przyjmują format JSON lub XML. Czę-
sto też RESTful API wiąże się z protokołem HTTP. Protokół ten udostępnia szereg metod, takich jak:
• GET – pobieranie zasobu
• POST – tworzenie nowego zasobu
• PUT – aktualizowanie istniejącego zasobu
• DELETE – usuwanie zasobu
• PATCH – częściowe aktualizowanie zasobu
Do czego przydaje się RESTFUL API w projek- tach IIoT?
Komunikacja, a w zasadzie jej brak, spędzała sen z powiek pod- czas wielu wdrożeń systemu i testowała cierpliwość niejedne- go inżyniera. W sieciach OT (ang. Operational Technology), czyli wszelkich sieciach automatyki, często możemy spotkać podziały, na różne media transmisyjne (np. światłowody, połączenia mie-
26 I kwartał 2023
dziane, Wi-Fi) oraz protokoły i standardy komunikacyjne. Branża przemysłowa pracowała i dalej pracuje nad wspólnym standar- dem, który uprościłby komunikację, ale póki co wygląda to jak wygląda...
Dziś głównym standardem jest Ethernet, który przy no- wotworzonych projektach z reguły bywa pierwszym wyborem. W starszych systemach niejednokrotnie można spotkać standar- dy RS-232/485.Powodem są urządzenia, które komunikowały się głównie w ten sposób, ale czasem taki wybór bywa też kwestią bezpieczeństwa. Okazuje się, że nieco trudniej o cyberatak w ko- munikacji szeregowej, dlatego w przypadku przesyłania lekkich, ale istotnych danych, jak np. klucze dostępowe, czasami wybie- rane są jeszcze standardy szeregowe. Ale to stosunkowo rzadki wybór i możemy go uznać za ciekawostkę.
Najważniejszym celem w komunikacji jest po prostu wymia- na danych pomiędzy urządzeniami. Jak i z pomocą których pro- tokołów jest ona realizowana, jest już kwestią wyboru. Nato- miast tworząc aplikację pod system IIoT zależy nam na tym, aby przejść już na standardy bliższe IT. A tutaj RESTful API nie trzeba już nikomu przedstawiać...
Wyzwania rzucane przez sieci OT
Wykonując projekt od A do Z nie unikniemy zejścia do same- go źródła, z którego pobieramy parametry lub je zadajemy (np. gdy chcemy coś wysterować). Często spotkamy się tam z sygna- łami cyfrowymi/analogowymi, czujnikami temperatury, urządze- niami komunikującymi się po portach RS (np. w protokole Mod- bus RTU), jak również po standardach Ethernet (np. w protokole Modbus TCP).
Stosowanie danych protokołów jest zależne również od branży.
W energetyce standardem są protokoły DNP3, IEC 61850, IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, które określają, jak można komunikować się w obrębie stacji energetycznych. W systemach biurowych, czyli popularnych BMS’ach, króluje BACnet. Na li-
CONTROL ENGINEERING POLSKA – www.controlengineering.pl