Ethernet ist heute unbestritten der führende Standard für die Kommunikation zwischen Büronetzwerken, Computern und IT-Servern. Ethernet-basierte Lösungen werden zunehmend auf allen Automatisierungsebenen eingesetzt, wo Prozess- und Produktionsabläufe über verschiedene Topologien mithilfe dedizierter Steuerungen, SPSen und ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning) gesteuert werden.
Analysiert man die Hauptmerkmale der einzelnen Standards, wird deutlich, dass Profibus in manchen Anwendungsbereichen die ideale Lösung darstellt, während in anderen Ethernet eingesetzt werden sollte. Für den Aufbau eines effektiven und sicheren Netzwerks sind zudem geeignete Steckverbinder erforderlich, die in großer Vielfalt und für hochflexible Lösungen verfügbar sind.
In komplexeren Anlagen mit einer Vielzahl von Maschinen, Sensoren, Aktoren und PCs, in denen Datenüberwachung oder -erfassung erforderlich ist oder das ERP-System mit dem Produktionsprozess interagieren muss, ist die Wahl zwischen verschiedenen Netzwerktypen nicht möglich, da beide unerlässlich sind. Daher ist die Implementierung eines Verbindungssystems, das die verschiedenen Netzwerke und Feldbusse in Echtzeit miteinander verbindet, notwendig.
Um diese beiden Netzwerktypen kompatibel zu machen und ihr Potenzial und ihre Funktionalität voll auszuschöpfen, sind die Profibus-Ethernet-Verbindungen von Systeme Helmholz die ideale Lösung. Diese Verbindungen werden seit 2005 erfolgreich unter der Marke NetLink Helmholz® vertrieben, und wir widmen ihnen den Rest dieses Artikels
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Wie wir gesehen haben, können wir durch die Interaktion zwischen Feldnetzwerken (wie z. B. Profibus) und Büronetzwerken (Ethernet) Visualisierung, Erfassung von Produktionsdaten und Ferndiagnose, Programmierung, Echtzeitüberwachung, Produktionsplanung und deren Verknüpfung mit den physischen Prozessen, aus denen sie besteht, erreichen; dies sind nur einige der bekanntesten Anwendungen für Ethernet-Verbindungen.
Systeme Helmholz hat für kabelgebundene und drahtlose Verbindungspunkte Produkte und Lösungen entwickelt, die die Integration aller am Produktionsprozess einer Industrieanlage beteiligten Elemente ermöglichen. Im Folgenden konzentrieren wir uns auf zwei dieser Produkte: NetLink® WLAN und den neuen NetLink® PRO Compact.
NetLink® WLAN (Abbildung 1) ist eine Profibus-Ethernet-Funkverbindung mit integriertem WLAN (Wi-Fi). Diese Technologie bietet bereits ab der Erstkonfiguration Wettbewerbsvorteile und ermöglicht unter anderem eine flexible Programmierung, die nun drahtlos über die üblichen Modi „Ad-hoc“ und „Infrastruktur“ erfolgen kann. Mit diesem Modul ist der drahtlose Fernzugriff auf Netzwerksegmente in über 300 Metern Entfernung über verschiedene Antennen möglich.
Auf Controller-Seite ermöglicht das NetLink® WLAN eine Gesamtübertragungsgeschwindigkeit von 12 Mbit/s mit maximal 32 gleichzeitigen Verbindungen über MPI oder
PROFIBUS. Zusätzlich zum RJ45-Anschluss kann die WLAN-Schnittstelle (802.11 B/G) mit bis zu
54 Mbit/s angeschlossen werden.
Zu den Sicherheitsfunktionen gehören die üblichen drahtlosen Sicherheitsstandards wie WEP, WPA und WPA2.
Der neue NetLink® PRO Compact (Abbildung 2) ist die Weiterentwicklung der Ethernet-Gateway-Familie von Helmholz und erfüllt genau die Funktion, die sein Name verspricht: Er stellt eine PROfibus-Ethernet-Netzwerkverbindung bereit. „Compact“ steht für sein neues, schlankes und kompaktes Design; wie Sie auf den Fotos sehen können, benötigt er praktisch keinen Platz. Diese kompakte Verbindung ermöglicht bis zu 16 parallele LAN-Verbindungen und die dynamische Adressvergabe per DHCP. Ein weiteres neues Merkmal des NetLink® PRO Compact ist sein Betrieb im PROfibus-Netzwerk ohne zusätzliche Master (Single-Master).
Das weit verbreitete ISO-over-TCP-Protokoll (RFC1006) wird automatisch erkannt und ermöglicht die Kommunikation mit vielen Standardanwendungen wie SCADA, HMI und OPC-Displays und -Steuerungen ohne zusätzliche Hardware. Darüber hinaus sind die Parametrierungs- und Diagnosefunktionen der Verbindung über die integrierte Weboberfläche zugänglich. Wie Sie sehen, ist die Installation zusätzlicher Diagnosegeräte nicht mehr erforderlich, da der Netzwerkstatus direkt über NetLink angezeigt werden kann.
Sowohl der neue NetLink® PRO Compact als auch der NetLink® WLAN werden direkt an die MPI/PROfibus-Schnittstelle der CPU oder an eine aktive Netzwerkstation angeschlossen. Die Stromversorgung erfolgt über ein beliebiges aktives PROFIBUS-Gerät. Bei passiven Netzwerkstationen kann die Verbindung extern mit 24 V versorgt werden. Beide Geräte lassen sich einfach für MPI/PPI/PROFIBUS-Netzwerke konfigurieren, da sich der mitgelieferte Treiber nach der Installation nahtlos in die Siemens S7 Engineering-Tools integriert. Sie sind zudem mit allen gängigen S7® Engineering-Tools kompatibel.
Fernzugriff auf die Anlage:
Über diese Verbindungen kann sicher und aus der Ferne auf die Anlage zugegriffen werden, indem ein Standardrouter verwendet wird. Darüber hinaus lässt sich der TCP/IP-Zugriff mithilfe der integrierten Sicherheitsfunktionen einschränken. Weitere neue Funktionen ermöglichen das Blockieren oder Begrenzen des Schreibzugriffs auf angeschlossene Steuerungen über die Weboberfläche und erhöhen so die Prozesssicherheit.
CPU-zu-CPU-Umschaltung:
Mit NETLink-Schnittstellen ist die Kommunikation zwischen zwei Controllern über die S7-Basiskommunikation mit den Funktionen X_PUT und X_GET unter MPI und PROFIBUS möglich. Wir stellen kostenlose Beispielprojekte für die einfache und schnelle Implementierung in Ihrem Programm bereit.
Zusammenfassung
Feldbus-zu-Ethernet-Verbindungen gehören in vielen Anlagen bereits zur Standardausstattung. Die neuen NetLink® Pro Compact und NetLink® WLAN von Helmholz Systems erweitern das Helmholz-Produktportfolio um kompakte und leistungsstarke Schnittstellen für kabelgebundene und drahtlose Anwendungen. Diese Verbindungen ermöglichen die kosteneffiziente Integration verschiedener Anlagenbereiche über diverse Kommunikationsnetze und erzielen unter anderem folgende Vorteile: verbesserte Prozesssteuerung, reduzierte Wartungskosten, Fernprogrammierung, Visualisierung und Erfassung von Produktionsdaten oder Diagnosen, Echtzeitüberwachung und Produktionsplanung.
Die Konfiguration ist denkbar einfach, und wir unterstützen Sie dabei. In unseren Beispielprojekten steht Ihnen kostenloser Support zur Verfügung. Sollten Sie über die Standardlösungen hinausgehende Anforderungen haben, setzt unser Team von Automatisierungsspezialisten diese nahtlos um und erweitert so die Produktmöglichkeiten, um Ihre individuellen Bedürfnisse optimal zu erfüllen.
Autor:
Joel Hurley von Systeme Helmholtz (Deutschland). Artikel bereitgestellt von AN Consult España, SL.
