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Industrielle Automation 6/2015

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Industrielle Automation 6/2015

INDUSTRIELLE

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Intelligent verbunden Softwaretool ermöglicht nahtlosen Zugriff auf alle IO-Link-Geräte im Netzwerk Dennis Seng Die Verknüpfung der Fertigungs-, IT- und Unternehmensleitebene ist eines der großen Themen bei Industrie 4.0. Hierfür muss jedoch eine nahtlose Kommunikation vom Sensor bis ins Internet gegeben sein. Möglich wird dies mithilfe eines Device Managers, der den direkten Zugriff auf die unterste Geräteebene erlaubt. Und somit lassen sich alle Feldgeräte von nahezu jedem Punkt und parallel zum Steuerungssystem zentral überwachen, parametrieren und testen. Industrie 4.0 ist sowohl auf Komponenten-, Maschinen-, Fabrikebene als auch auf regionaler wie globaler Ebene ein Thema, denn der steigende Informationsbedarf und die vielfältigen Verflechtungen erfordern ein effizientes Zusammenspiel. Parallel dazu hält auch die IT-Technologie auf Fertigungsebene zunehmend Einzug. Das Ziel ist die Smart Factory und damit effiziente, flexible, transparente und nachfrageorientierte Produktionsprozesse. Mit leistungsfähigen Netzwerkmanagementsystemen (NMS) sind in Zukunft Multi-Gerätekonfigurationen, Software-Updates, die Behandlung von Störungsmeldungen sowie statische wie dynamische Anlagendiagnosen bis auf Feldebene fast von jedem Punkt der Erde aus realisierbar. Darstellung der gesamten Geräteperipherie Der Device Manager von Balluff ist innerhalb von Industrie 4.0 Werkzeug und Bestandteil zugleich. Das auf IO-Link basierende Softwaretool stellt die gesamte Geräte-peripherie übersichtlich dar und erlaubt den direkten Zugriff auf Parameter-, Konfigurationsund Diagnoseinformationen der Sensorik und Aktorik. Über das Tool lassen sich Konfigurationseinstellungen ändern, neu parametrieren oder produktionsrelevante Daten Dennis Seng ist Produktmanager bei der Balluff GmbH in Neuhausen a.d.F. abrufen. Von zentraler Stelle kann damit bspw. das komplette Farbspektrum einer Smartlight für unterschiedliche Betriebs-, Temperatur- oder Füllzustände eingestellt werden. Komplexe Laserdistanzsensoren lassen sich mit allen zu setzenden Abständen und Schaltpunkten zentral parametrieren und testen. Durchgängige Vernetzung und nahtlose Kommunikation Musste bislang zu jedem einzelnen Feldgerät eine separate Hardwareverbindung via USB-Box aufgebaut werden, greift der Device Manager via UDP (User Datagram Protocol) auf die IO-Link-Devices zu. Dies und auch die durchführbaren Funktionalitätstests führen zu einer Steigerung der Anlagenproduktivität. Diese Form der integrierten Kommunikation stellt hohe Ansprüche an die Geräteund Übertragungstechnologie: Einerseits müssen die eingesetzten Devices in der Lage sein, komplexe Daten zu generieren und in übertragungsfähiger Form zur Verfügung zu stellen. Andererseits muss die Übertragungsinfrastruktur leistungsfähig genug sein, große Datenmengen über sämtliche Ebenen hinweg transportieren zu können. Die Vernetzung muss durchgängig, die Kommunikation nahtlos und Ebenen müssen übergreifend sein. An dieser Stelle werden bereits vorhandene Mechanismen der auf Ethernet basierenden Feldbussysteme in Verbindung mit der intelligenten Schnittstelle IO-Link genutzt. Punkt-zu-Punkt-Verbindung unterhalb der Bussysteme Den Zielsetzungen und Ansprüchen von Industrie 4.0 entsprechend, erweist sich die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle IO-Link als veritable Enabler-Technologie. IO-Link-fähige Feldgeräte stellen nutzbare Daten in digitalisierter Form zur Ver fügung. Handhabung und Übertragung selbst hoher Datenaufkommen stellen die Schnittstelle vor keinerlei Probleme. Als feldbusunabhängiger und nach IEC 61131-9 zertifizierter Standard ist IO-Link eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung unterhalb der Bussysteme. Die serielle digitale I/O-Schnittstelle verbindet IO-Link-Sensoren und -Aktoren per Dreidrahtkabel und Steckverbinder und überträgt Analog- wie Binärsignale über einen IO-Link-Master. Die Vorteile sind, dass mit IO-Link ein fache, transparente und Zeit sparende Installationslösungen gelingen, die einen einfachen und ungehinderten Signal- und Datenaustausch ermöglichen. Über entsprechende Sensorhubs lassen sich selbst einfach schaltende Sensoren in IO-Link- Konzepte integrieren. Integration nicht IP-fähiger IO-Link-Geräte In naher Zukunft wird der Device Manager integrierter Bestandteil ganzheitlicher Netzwerkmanagement-Systeme innerhalb der Automatisierungspyramide sein. Noch stellen Netzwerkmanagement-Systeme nur 22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2015

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION jene Anlagenbestandteile dar, die über eine eigene IP-Adresse verfügen – in der Regel also bis auf Master-Ebene, nicht jedoch die vielfältige Gerätelandschaft auf der untersten Feldebene. Das soll sich bald ändern, denn künftig lassen sich auch nicht IP-fähige IO-Link-Geräte in Netzwerkmanagement- Systeme integrieren. Neben IO-Link dient das Simple Network Management Protocol (SNMP) dem Informationstransport und der Datenhaltung (MIB) für das Netzwerkmanagement mit IP-fähigen Endgeräten. Link Layer Discovery Protocol (LLDP) steht für den Datenaustausch zwischen Endgeräten und Netzwerkknoten und kann als Proxy-Agent auch nicht-IP-fähige Endgeräte abbilden. Neue Ansprüche an Anlagen und Produktionssysteme Vielfach wird Industrie 4.0 als die vierte industrielle Revolution bezeichnet: Produkte einer Fertigungslinie führen Barcodes oder RFID-Chips mit sich, intelligente Sensoren lesen die Daten aus, Leitrechner teilen der Anlage mit, was sie wo und wann zu tun hat: Welche Montageschritte erfordert ein Bauteil, welche Produkte kommen in welche Kiste, welcher Karton verlangt welchen Aufkleber? Industrie 4.0 stellt somit ganz neue Anforderungen an Produktionssysteme und Anlagen. Die vernetzte Fabrik verändert nicht nur den eigentlichen Produktionsprozess, sondern gleichzeitig die Lager- und Vertriebslogistik, die Betriebsmittelwahl, das Marketing, den Service – kurzum die gesamte Wertschöpfungskette. In diesem IO-Link ist eine Punkt-zu-Punkt- Verbindung unterhalb der Bussysteme: die serielle digitale I/O-Schnittstelle verbindet IO-link-Sensoren und Aktoren per Dreidrahtkabel und Steckverbinder und überträgt Analog- wie Binärsignale über einen IO-Link-Master Zusammenhang ist der Device Manager ein ganz wesentlicher Baustein, um diesen Prozess einfach, transparent und effizient zu organisieren. www.balluff.de Ihre Produkte schneller im Markt. Beraten. Prüfen. Zertifizieren. Akkreditiertes und unabhängiges Prüf- und Zertifizierungsinstitut. EMV Umweltsimulation Funk Elektrische Gerätesicherheit Internationale Zulassung www.phoenix-testlab.de