In der industriellen Praxis zeigt sich ein widersprüchliches Bild: Einerseits treiben Themen wie Industrie 4.0, datengetriebene Produktionsprozesse und Cloudintegration die Digitalisierung der Fertigung voran. Andererseits laufen in vielen Anlagen Steuerungen, die vor Jahrzehnten installiert wurden und bis heute zuverlässig arbeiten. „Wir haben ein sehr weites Spektrum an Steuerungen bei unseren Kunden im Einsatz – von S5-Steuerungen aus den frühen 1980er-Jahren bis hin zu aktuellen Systemen“, erklärt Patrick Grohmann, Supportabteilung, IBHsoftec. „Umso wichtiger ist es, dass sich auch diese älteren Anlagen in moderne Datenarchitekturen integrieren lassen.“ Der Wunsch nach einer solchen Integration nimmt derzeit spürbar zu.
Retrofit statt Austausch
Der vollständige Austausch einer Steuerung ist jedoch häufig mit erheblichen Kosten und Risiken verbunden. Vor allem in wirtschaftlich angespannten Zeiten suchen viele Unternehmen daher nach alternativen Modernisierungskonzepten. Hier setzt der Retrofit-Ansatz an. Statt komplette Steuerungen zu ersetzen, werden vorhandene Systeme durch zusätzliche Kommunikationskomponenten erweitert. Auf diese Weise lassen sich bestehende Anlagen in moderne Industrie-4.0-Architekturen integrieren, ohne in die eigentliche Maschinensteuerung eingreifen zu müssen. „Viele Anlagen funktionieren technisch einwandfrei“, sagt Grohmann. „Eine Modernisierung über entsprechende Gateways ist oft deutlich günstiger, als die Steuerung komplett auszutauschen.“ Retrofit wird damit zu einer wirtschaftlich attraktiven Strategie, um bestehende Produktionssysteme schrittweise in die digitale Fabrik zu überführen.
Ethernet für klassische SPS-Generationen
Eine der zentralen Herausforderungen bei älteren Steuerungen liegt in der fehlenden Netzwerkanbindung. Viele Systeme verfügen noch nicht über Ethernet-Schnittstellen, sondern nutzen klassische Kommunikationswege wie AS511 bei Simatic-S5-Steuerungen oder MPI/DP bei S7-300- und S7-400-Systemen. Um diese Schnittstellen in moderne Netzwerke einzubinden, kommen spezielle Kommunikationsadapter zum Einsatz. „Für diese Steuerungen bieten wir seit vielen Jahren Adapter an, die die vorhandenen Schnittstellen auf Ethernet umsetzen“, erläutert Grohmann. „Damit können die Systeme anschließend problemlos in moderne IT-Strukturen integriert werden.“ Zu diesen Lösungen gehören z.B. Kommunikationsadapter wie der IBH Link S5++ oder IBH Link S7++, die eine Brücke zwischen klassischen SPS-Schnittstellen und Ethernet-Netzwerken schaffen. Die eigentliche Integration in eine Industrie-4.0-Architektur erfolgt anschließend über ein Gateway, das die Steuerungsdaten über standardisierte Protokolle bereitstellt.
OPC UA als Brücke zwischen OT und IT
Als zentraler Kommunikationsstandard hat sich OPC UA etabliert. Das Protokoll ermöglicht eine herstellerübergreifende, sichere und semantisch strukturierte Kommunikation zwischen Maschinen, Anlagen und IT-Systemen. Gateways wie der IBH Link UA übernehmen dabei die Aufgabe, Steuerungsdaten aus den angebundenen SPS-Systemen auszulesen und sie über OPC UA für übergeordnete Systeme bereitzustellen. Dadurch können Daten z.B. an Scada-Systeme, MES-Plattformen oder Cloud-Anwendungen übertragen werden. Neben der Serverfunktion bieten sie häufig auch Client-Funkionalitäten. „Über die Client-Funktion können beispielsweise OPC-UA-Server verschiedener Hersteller direkt miteinander kommunizieren“, erklärt Grohmann. Diese Fähigkeit wird besonders in heterogenen Anlagenlandschaften wichtig, in denen Systeme verschiedener Hersteller miteinander interagieren müssen.
