SCADA

IronFlock implementiert SCADA-Funktionalität über seine verteilte Architektur: Leichtgewichtige Datensammler-Apps laufen am Edge und kommunizieren mit SPSen und industrieller Hardware, alle erfassten Daten werden in einer projektspezifischen Zeitserien-Datenbank gespeichert, und die Board Studio App bietet einen vollständigen Dashboard-Builder zur Erstellung von SCADA-Visualisierungen auf Basis dieser Daten.

Architektur

SPSen / Sensoren / Hardware
        ↓
  Datensammler-Apps (Edge-Geräte)
        ↓
     FleetDB (Zeitserienspeicher)
        ↓
  Board Studio (SCADA-Dashboards)
        ↓
  Steuerungskanal (zurück zu den Edge-Geräten)

Datenerfassung am Edge

Jedes Edge-Gerät führt ein oder mehrere Datensammler-Apps aus — kleine, containerisierte Anwendungen, die das native Protokoll der angeschlossenen Hardware sprechen. Da es sich um Standard-Docker-Container handelt, kann jedes Protokoll und jeder Treiber unterstützt werden:

• Modbus TCP/RTU — Verbindung zu Modbus-kompatiblen SPSen, Sensoren und Aktoren
• OPC UA — Schnittstelle zu OPC-UA-Servern auf Industriesteuerungen
• MQTT — Abonnieren von MQTT-Brokern im lokalen Netzwerk
• BACnet — Datenerfassung von Gebäudeautomationssystemen
• Eigene Protokolle — Schreiben Sie einen Sammler in beliebiger Sprache für proprietäre oder Nischen-Hardware

Eine Sammler-App liest Werte von der angeschlossenen Hardware — Register, Tags, Topics — und schreibt sie in FleetDB. Die Daten werden automatisch als Zeitserien-Telemetrie in der TimescaleDB-Datenbank des Projekts gespeichert, getaggt nach Gerät und App.

Dieser Ansatz hält die Edge-Schicht einfach und modular. Jede Sammler-App ist nur für das Protokoll verantwortlich, das sie spricht. Es gibt kein monolithisches Gateway oder Treiber-Framework zu konfigurieren — nur kleine, fokussierte Apps, die jeweils eine Integration abdecken.

Direkter SPS-Zugriff

Da Sammler-Apps direkt auf dem Edge-Gerät laufen, können sie auf SPSen und Hardware im lokalen Netzwerk zugreifen, ohne Umweg über die Cloud. Ein Modbus-Sammler auf einem IronFlock-Gerät kommuniziert direkt mit SPSen im selben Subnetz. Daten werden lokal gepuffert und mit FleetDB synchronisiert, sobald Konnektivität verfügbar ist — Geräte sammeln auch offline weiter Daten.

SCADA-Dashboards mit Board Studio

Sobald Daten in FleetDB fließen, bietet die Board Studio App einen browserbasierten Dashboard-Builder zur Erstellung von SCADA-Bildschirmen. Board Studio verbindet sich direkt mit der Zeitserien-Datenbank des Projekts und bietet:

• Widget-Bibliothek — Anzeigen, Diagramme, Tabellen, Indikatoren, Karten und mehr
• Echtzeit-Updates — Dashboards aktualisieren sich live bei eingehenden Daten
• Multi-Geräte-Ansichten — Kombinieren Sie Daten mehrerer Edge-Geräte und Sammler-Apps in einem Dashboard
• Konfigurierbare Layouts — Ordnen Sie Widgets frei an, um Prozessübersichten, Anlagenstatus-Bildschirme oder operative Dashboards zu erstellen

Dashboards sind über jeden Browser erreichbar — keine Desktop-Software oder VPN erforderlich.

Board-Layout-Optionen

Es gibt drei wesentliche Layout-Modi für SCADA-Boards, die jeweils für unterschiedliche Visualisierungsanforderungen geeignet sind. Eine detaillierte Referenz aller Layout-Eigenschaften (Rastereinrastung, Überlauf, Skalierung, Feste Breite/Höhe) finden Sie in der IoT-Dashboards Layout-Dokumentation.

1. Rastereinrastung aus mit overflowX / overflowY Widgets werden frei auf der Leinwand positioniert. Das SCADA-Design skaliert nicht mit der Fenstergröße, kann aber über den unteren und rechten Rand des Viewports hinausragen. Benutzer müssen möglicherweise scrollen, um das vollständige Layout zu sehen. Dies ist nützlich, wenn Sie eine große Leinwand benötigen, die einem festen physischen Layout entspricht (z. B. ein Fabrikgrundriss), ohne Verzerrung.

2. Rastereinrastung aus mit Skalierung Widgets werden frei positioniert, aber das Board hat einen begrenzten Anzeigebereich, dessen Seitenverhältnis Sie definieren. Das gesamte Layout skaliert proportional mit der Bildschirmgröße. Kein Scrollen erforderlich. Dieser Modus ist ideal für Leitstandsbildschirme oder Kiosk-Displays, bei denen das Dashboard den Bildschirm bei jeder Auflösung sauber ausfüllen muss.

3. Rastereinrastung an (kein Überlauf, keine Skalierung) Das Raster sollte mit einer feinen Auflösung konfiguriert werden (viele Zeilen und Spalten). Wenn SCADA-Symbole platziert werden, erhalten sie automatisch Feste Breite und Feste Höhe, was ihre Größe fixiert, damit sie nicht durch responsives Skalieren verzerrt werden. Dies hält das SCADA-Layout in Position und Proportion stabil, während alles um die Symbole herum responsiv bleibt. Siehe die Layout-Dokumentation für Details zu Fester Breite/Höhe und deren Zusammenspiel mit der Rastereinrastung.

SCADA-Symbole mit anderen Widgets kombinieren

SCADA-Symbole und traditionelle Diagramm-Widgets können frei auf demselben Board kombiniert werden. Das bedeutet, Sie sind nicht auf reine Prozessdiagramme beschränkt — Sie können Liniendiagramme, Balkendiagramme, Anzeigen, Tabellen, Karten oder jedes andere Widget direkt neben Ihren SCADA-Symbolen platzieren.

Ein gängiges Muster ist der Aufbau einer Multi-Board SCADA-Anwendung mit einer Navigationsseitenleiste, die mehrere Standorte oder Teilsysteme auflistet. Jeder Eintrag verlinkt auf ein eigenes Board, das das SCADA-Prozessdiagramm und Live-Datendiagramme für diesen Standort zeigt. Auf diese Weise kann ein einzelnes Board Studio-Projekt als vollständiges Multi-Standort SCADA-Kontrollzentrum dienen — mit Navigation, Prozessvisualisierungen und analytischen Diagrammen an einem Ort.

KI-gestützte Dashboard-Erstellung

Die IronFlock-KI kann bei der Erstellung und Konfiguration von Dashboards per Konversation helfen. Anstatt jedes Widget manuell zu platzieren und zu konfigurieren, beschreiben Sie einfach, was Sie möchten:

• „Erstelle ein Dashboard, das Temperatur und Druck für alle Geräte im Berliner Werk zeigt”
• „Füge ein Liniendiagramm hinzu, das die Motor-Drehzahl der letzten 24 Stunden vergleicht”
• „Konfiguriere einen Alarm-Indikator, der rot wird, wenn der Tankfüllstand unter 20 % fällt”

Die KI kennt die verfügbaren Daten in der FleetDB Ihres Projekts und kann Dashboards generieren, Widgets hinzufügen und Datenbindungen konfigurieren. Dies reduziert die Zeit von der Datenerfassung bis zum fertigen SCADA-Bildschirm erheblich.

Bidirektionaler Steuerungskanal

IronFlock beschränkt sich nicht auf Datenerfassung und Visualisierung. Die Plattform unterstützt auch einen Steuerungskanal zurück zu den Edge-Geräten, über den Aktionen von SCADA-Dashboards ausgelöst werden können.

Wenn eine Edge-App Steuerfunktionen bereitstellt — wie das Schreiben in SPS-Register, Schalten von Relais oder Anpassen von Sollwerten — können diese Aktionen vom Dashboard ausgelöst werden. Dies ermöglicht gängige SCADA-Steuerungsmuster:

• Manuelle Steuerung — Ein Bediener klickt auf eine Schaltfläche im Dashboard, um ein Ventil zu öffnen, einen Motor zu starten oder einen Alarm zu quittieren
• Alarmgesteuerte Aktionen — Wenn ein Alarm ausgelöst wird, kann der Bediener direkt aus der Alarmmeldung mit einer vordefinierten Aktion reagieren (z. B. eine Pumpe abschalten, wenn die Temperatur einen Schwellenwert überschreitet)
• KI-initiierte Steuerung — Optional kann die IronFlock-KI autorisiert werden, Steuerungsaktionen automatisch als Reaktion auf Datenmuster oder Alarme auszuführen und so den Regelkreis zwischen Überwachung und Aktorik zu schließen

Der Steuerungskanal nutzt denselben sicheren Kommunikationspfad wie die Datenerfassung. Befehle gelangen vom Dashboard über den IronFlock Message Broker zum Edge-Gerät, wo die App die Aktion auf der angeschlossenen Hardware ausführt.

Wie die Steuerung funktioniert

1. Eine Edge-App registriert Steuerungs-Endpunkte — Funktionen, die Parameter entgegennehmen und Aktionen auf der angeschlossenen Hardware ausführen
2. Diese Endpunkte sind im Dashboard als aufrufbare Aktionen sichtbar
3. Ein Benutzer (oder die KI) löst eine Aktion über die Dashboard-Oberfläche aus
4. Der Befehl wird an das Edge-Gerät weitergeleitet und von der App ausgeführt
5. Das Ergebnis wird an das Dashboard zurückgemeldet

So bleibt die Steuerungslogik dort, wo sie hingehört — in der Edge-App, nah an der Hardware — während die zentrale Auslösung über Dashboards, Alarme oder KI-Agenten möglich ist.

Vergleich mit traditionellem SCADA