Erschienen am: 27.03.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 4 2017

Intelligente Kamera reduziert Netzbelastung

Ergebniscontainer

Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung geht der Trend von klassischen Feldbussen (Profibus, DeviceNet...) hin zu Ethernet-basierenden Varianten (Profinet, Ethernet IP...). Die intelligente Kamera Smartcamera von Balluff ist durch ein intelligentes Datenmanagement auf diese Entwicklung vorbereitet. Die Ergebnisse lassen sich direkt an einer Zustandsanzeige visualisieren oder über einzelne Schaltausgänge bzw. eine Prozessschnittstelle (Profinet...) ausgeben. Reports und Inspektionsbilder können über ein separates Netzwerk abgespeichert werden.


Der Anwender entscheidet bei der Smartcamera, welche Daten zur intelligenten Kamera geschickt oder an die Steuerung übertragen werden. Er legt auch fest, über welche Netzwerke die Daten zu transportieren sind.
Bild: Balluff GmbH

Die Smartcamera lässt sich vollständig über eine TCP/IP- oder ein Profinet-Netzwerk steuern. Der Nutzer kann somit zentral von einer Steuereinheit - einem PC oder einer SPS - das Inspektionsprogramm auswählen, Ablaufparameter wie den Zeitstempel und die Inspektionssequenznummer einstellen oder Diagnosedaten abrufen. Zusätzlich lassen sich inspektionsspezifische Daten in verschiedenen Formaten zur Kamera schicken, wie sie beispielsweise im Testprogramm als Referenz, Sollwert oder andere Werkzeugparameter gebraucht werden. Frei wählbare Testergebnisse werden in Form eines sogenannten Ergebniscontainers nach jedem Inspektionszyklus an die Steuerung übertragen. Und will man eine Inspektion starten, stoppen und triggern, kann der Nutzer dies mittels einfacher Kommandos realisieren. Der Status, z.B. Inspektion aktiv, warten auf Triggersignal/-überlauf, Systemfehler, Status Datenbussynchronisation, wird zyklisch bereitgestellt. Komplette Inspektionsberichte im XML-Format zusammen mit den Aufnahmebildern auf einen FTP-Server abzulegen, ist ein weiteres Feature. Der Betreiber definiert dabei selbst, welche Berichte und Bilder er in Abhängigkeit vom Inspektionsergebniss abspeichern möchte. Er kann dabei nicht nur alle Inspektionen mit ihren Ergebnissen zurückverfolgen, sondern bekommt auch einen lückenlosen Qualitätsnachweis. Darüber hinaus können mittels der integrierten IO-Link-Masterschnittstelle weitere Systemdaten von IO-Link-Devices eingesammelt und entweder direkt in der intelligenten Kamera verarbeitet oder an die Steuerung weitergeleitet werden. Für Anlagenbetreiber ist das Prozessnetzwerk (z.B. Profinet) von elementarer Wichtigkeit. Kommt es hier zu Störungen oder Engpässen, hat dies direkte Auswirkung auf den gesamten Produktionsablauf. Besonders bei großen Netzwerkinstallationen mit vielen Devices und großen Datenmengen kann es zu Problemen kommen. Dies trifft beispielsweise auf Prozessdaten zu, also analoge und digitale Werte, die aus einem technischen Prozess mittels Sensoren gewonnen werden. In Roboterapplikationen sind dies z.B. einzelne Positionen, in anderen Anwendungsfällen nur ein erkannter Objekttyp oder auch manchmal nur ein OK-Signal.

Kameradaten belasten nicht das Netzwerk

Der Anwender entscheidet zukünftig alleine darüber, welche Daten und in welchen Formaten zur Kamera geschickt oder nach jeder Inspektion an die Steuerung übertragen werden. Er legt fest, über welche Netzwerke die Daten zu transportieren sind. Eine wichtige Rolle nimmt dabei der Systemplaner ein, denn er bestimmt, wie groß die Menge der Parameter oder Daten von und zu der intelligenten Kamera sein dürfen. So kann beispielsweise definiert werden, dass der Ergebniscontainer einer Identifikationsaufgabe nur aus einem 15-stelligen Barcode im Stringformat und zwei Positionswerten (x und y) im Realformat besteht. Weitere, nicht benötigte Daten werden dann gar nicht mehr übertragen. Er muss aber auch die anfallende Datenmenge berücksichtigen: Während normale Prozessdaten nur eine geringe Größe haben, liegen die Datenmengen für Bild- und Reportdaten meist über der Megabytegrenze. Darauf ist die Kamera allerdings vorbereitet. Im Gegensatz zu Geräten anderer Hersteller, die meist nur auf eine einzelne Busschnittstelle setzen, ist die Kamera mit einer GigE- und einer 100Mbit-Profinet-Schnittstelle ausgestattet. Dies hat den Vorteil, dass mit einem Mausklick in der Geräteeinstellung große Berichts- und Bilddaten automatisch über die schnelle Schnittstelle auf einen Speicherserver geleitet werden und somit das Profinet-Netzwerk nicht belasten. Alle Daten wie gewohnt über die Standard-Profinet-Schnittstelle zu schicken, ist aber auch weiterhin möglich.