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Conecte Processos com o Azure IoT Operations

IoTConnect conecta dados da planta industrial ao Azure IoT Operations por meio do FTOptix, OPC UA e MQTT, habilitando o monitoramento da operação. - [Tempo de Implementação: 120 minutos]
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O que esta aplicação faz?

A aplicação permite transferir de forma segura, padronizada e escalável os dados da planta industrial para a nuvem, tornando possível aproveitar análises, inteligência artificial e aplicações empresariais sem depender de integrações proprietárias. Azure IoT Operations atua como uma plataforma de dados na borda que conecta ativos industriais por meio de OPC UA e MQTT, enquanto FactoryTalk Optix fornece visualização, monitoramento e acesso a dados operacionais.

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Vantagens

 

  1. Arquitetura aberta e baseada em padrões - Utiliza protocolos padrão da indústria, como OPC UA e MQTT, reduzindo a dependência de integrações proprietárias. Facilita a interoperabilidade entre equipamentos de múltiplos fornecedores e sistemas de automação existentes.
  2. Conectividade segura de OT para a nuvem - Fornece uma estrutura segura para transferir dados operacionais de ativos industriais para o Azure. Apoia estratégias modernas de cibersegurança por meio da implementação de comunicação padronizada e governança centralizada de dados.
  3. Escalabilidade e flexibilidade - A arquitetura pode escalar de uma única linha de produção para múltiplas plantas em toda a empresa. Os componentes de borda e nuvem podem ser ampliados à medida que os requisitos operacionais crescem.
  4. Transformação digital acelerada - Cria uma base para casos de uso avançados, incluindo: Manutenção preditiva, Otimização energética, Recomendações impulsionadas por IA, Detecção de anomalias operacionais  e Gêmeos digitais.
  5. Convergência OT e IT - Alinha-se ao modelo ISA-95, permitindo uma integração estruturada entre as operações industriais e os sistemas empresariais. Melhora a visibilidade na produção, manutenção, qualidade e funções de negócio.
  6. Inteligência operacional em tempo real - FactoryTalk Optix permite visualização e monitoramento em tempo real. Os serviços do Azure fornecem capacidades avançadas de análise e IA usando dados operacionais coletados do chão de fábrica.
  7. Redução da complexidade de integração - Elimina a necessidade de múltiplas integrações personalizadas ponto a ponto. Fornece uma arquitetura de dados mais sustentável e preparada para o futuro.

 

Limitações

 

  1. Ecossistema centrado no Azure - A arquitetura oferece o máximo valor quando as organizações adotam os serviços da Microsoft Azure. Empresas com investimentos significativos em outros provedores de nuvem podem exigir esforços adicionais de integração.
  2. Dependência da infraestrutura de rede - É necessária conectividade confiável entre os ambientes OT, Edge e Cloud. A latência da rede, as limitações de largura de banda ou as interrupções de conectividade podem afetar os casos de uso baseados na nuvem.
  3. Requisitos de preparação de dados - Iniciativas bem-sucedidas de análise e IA exigem dados operacionais de alta qualidade e contextualizados. Organizações com estruturas de tags inconsistentes, governança de dados deficiente ou instrumentação obsoleta podem precisar de trabalho preparatório.
  4. Habilidades e preparação organizacional - Requer experiência em OT, redes, cibersegurança, tecnologias de nuvem e análise de dados. A gestão da mudança e a capacitação da força de trabalho podem ser necessárias para maximizar os benefícios.
  5. Complexidade inicial de implementação - A integração entre sistemas de automação, historiadores, aplicações empresariais e serviços de nuvem pode exigir um planejamento detalhado de arquitetura e uma implementação por fases.
Desvantagens

 

  1. Custos operacionais adicionais de nuvem - As despesas contínuas podem incluir armazenamento em nuvem, processamento de dados, serviços de IA e largura de banda de rede. Os custos aumentam à medida que crescem o volume de dados e as cargas de trabalho analíticas.
  2. Maior responsabilidade de cibersegurança - Embora a plataforma habilite arquiteturas seguras, as organizações devem gerenciar ativamente identidades, certificados, controle de acesso, monitoramento e requisitos de conformidade. 
  3. Cronograma potencial de retorno sobre o investimento - Os benefícios de IA, análise preditiva e iniciativas de otimização podem demorar para se materializar, particularmente quando é necessária uma preparação de dados em grande escala.
  4. Maior complexidade arquitetônica - Em comparação com arquiteturas tradicionais on-premise, a introdução de camadas de Edge, Cloud, IA e integração empresarial cria mais componentes para gerenciar.
  5. Dependência da maturidade digital - Organizações com maturidade limitada em integração OT/IT podem não perceber imediatamente todo o valor da plataforma até que os processos, a governança e as práticas de gestão de dados sejam melhorados.
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Esta aplicação é relevante para mim?

Esta versão fornece uma base para acelerar o desenvolvimento de uma solução de software que centralizará os dados de produção, capturará informações do processo e permitirá seu consumo por aplicações empresariais no Azure. Os dados capturados podem ser utilizados para:

  • Otimização energética
  • Previsão de falhas
  • Detecção de anomalias operacionais
  • Recomendações operacionais impulsionadas por IA

A arquitetura de nuvem adaptativa da Rockwell Automation e da Microsoft conecta equipamentos industriais e sistemas OT com tecnologias de borda, como Azure IoT Operations e FactoryTalk Optix, permitindo que os dados operacionais sejam coletados, contextualizados e transferidos de forma segura para a nuvem. Isso facilita análises avançadas, inteligência em tempo real e aplicações impulsionadas por IA, criando uma operação mais segura, escalável e integrada. O objetivo é evoluir de arquiteturas tradicionais em silos para um ecossistema unificado onde OT, IT, Edge, Cloud e IA convergem para impulsionar a transformação digital e a excelência operacional.

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A arquitetura integra sistemas de automação industrial com plataformas IT usando o modelo ISA-95 como estrutura de referência. Por meio do FactoryTalk Optix, Azure IoT Operations e serviços de nuvem, os dados fluem de dispositivos de campo e PLCs para aplicações empresariais e ferramentas de IA.

Essa abordagem permite uma operação mais conectada, escalável e inteligente, apoiando casos de uso como monitoramento em tempo real, análises avançadas, gêmeos digitais e otimização de processos em nível empresarial. Ao conectar ambientes OT e IT, as organizações podem desbloquear maior visibilidade operacional, tomada de decisão mais rápida e melhores resultados de negócio.

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Como posso fazer funcionar?

Requisitos: produtos, ferramentas e conhecimentos prévios.

Hardware

  • ASEM 6300B-JB1 Compact Box PC 6300B-JB1AAB-CCCAN-BNNN
  • Allen-Bradley ControlLogix L8 Controller

Software

  • FactoryTalk Optix Studio Version 1.7.4
  • FactoryTalk Optix Runtime Version 1.7.4
  • Azure IoT Operations Version 1.4

Conhecimento Prévio

Conhecimento básico de instalação, configuração e integração em:

  • FactoryTalk Optix
  • Azure IoT Operations
  • OPC UA
  • MQTT
  • Industrial Networking
  • Kubernetes
 
 
 
 
 
 
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Guia de Implementação

 
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Passo 1

 

 

 

Baixe a pasta IoTConnect.zip e extraia seu conteúdo.

Nota: Este guia de início rápido foi desenvolvido e testado em uma máquina Ubuntu; no entanto, também deve funcionar com uma máquina Windows.

Passo 2

 

 

 

FactoryTalk Optix

A aplicação de amostra FactoryTalk Optix neste repositório contém os componentes-chave necessários para publicar dados de um sistema de controle para o Azure IoT Operations. A aplicação de amostra contém:

  • Um programa PLC de amostra para Allen-Bradley L8 ControlLogix
  • Driver de comunicação Ethernet/IP
  • Certificado da aplicação
  • Servidor OPC UA
  • Interface gráfica de usuário
    • Ler dados do PLC
    • Escrita manual de tags (para quando não há um PLC conectado)

Nota: O certificado da aplicação utilizado pela aplicação deverá ser regenerado para corresponder ao nome do seu computador.

Passo 3

 

 

 

Como alternativa, siga os passos descritos abaixo para criar manualmente uma aplicação FactoryTalk Optix que contenha dados OPC UA e disponibilizá-la como servidor OPC UA para uso com o Azure IoT Operations.

  • Use o FactoryTalk Optix Studio para criar uma aplicação FactoryTalk Optix.
  • Adicione driver(s) de comunicação para ler dados do sistema de controle.
    • Use o driver RAEtherNet/IP para conectar-se a um controlador Rockwell Automation.
    • OPC UA é compatível por meio do objeto OPC UA.
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  • (Opcional) Visualize os dados do sistema de controle em uma tela gráfica.
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  • Use o menu Configuração → Criar certificado para criar um certificado de aplicação para o servidor FactoryTalk Optix. Este certificado será usado para autenticar o servidor OPC UA do Optix com o Azure IoT Operations.
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connect-processes-with-azure-iot-operations_FToptix_create_certificate_5

Passo 4.1

 

 

 

No painel de pastas do projeto, adicione um servidor OPC UA.

  • Configure as propriedades do arquivo de certificado do servidor e do arquivo de chave privada do servidor para usar o certificado do FactoryTalk Optix.
  • Use a propriedade Nós para publicar para criar uma configuração para publicar um subconjunto de nós ou deixe-a em branco para publicar todos os nós.
  • Configure a propriedade URL do endpoint para usar o nome do computador ou o endereço IP para que seja acessível a partir da caixa AIO.
  • Configure a propriedade Usar caminho do nó em NodeIds como True para usar nomes de tags totalmente qualificados ao configurar tags no AIO. Configurar isto como true garantirá que os nomes de tags OPC UA usem o formato fácil de usar de ns=<namespace>;s=Path.To.Node em vez de ter que especificar o id de nó guid.

 

Passo 4.2

 

 

 

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connect-processes-with-azure-iot-operations_optix_opcua_server_6

  • Importe os certificados AIO para o armazenamento de confiança do projeto usando as instruções da ajuda do FactoryTalk Optix Studio.
Passo 5.1

 

 

 

Azure IoT Operations

 

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Passo 5.2

 

 

 

  • Abra o site Operations Experience para configurar um dispositivo, incluindo o perfil de endpoint e um ativo com a seleção correta de pontos de dados.
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Passo 5.3

 

 

 

  • Na página Dispositivos, crie um dispositivo para apontar para o servidor OPC UA do FactoryTalk Optix.
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Passo 6

 

 

 

Na página Ativos, crie um ativo que use o perfil de endpoint e depois configure um ponto de dados para ele.

Dica: O endereço do nó para os tags OPC UA pode ser visto no FactoryTalk Optix Studio.

Como alternativa, você pode usar um cliente OPC UA como UAExpert para explorar o servidor OPC UA do FactoryTalk Optix e obter a configuração de endereço para os tags.

O id de nó de um tag deve usar o formato: nsu=<Optix_Application_Name>;s=Path.To.Node por exemplo, onde a aplicação Optix se chama aio_optix1 e foi criado um tag chamado Variable1 em uma pasta chamada AIOTags, que é filha da pasta Model: nsu=AIO_optix2;s=AIO_optix2.Model.AIOTags.Variable2

 

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Versão 1.0 - Setembro de 2026

 
 
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