Sicherer Fernzugriff weltweit: Industrial Remote Communication

Klassische Fernwirklösungen bei Öl- und Gaspipelines, im Bereich der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung sowie im Energiebereich stellen hohe Anforderungen an die Fernwirktechnik. In diesen Anwendungen müssen Außen- und Messstationen mit zum Teil großen Datenvolumina über weite Entfernungen mit der zentralen Leitstelle kommunizieren, oft auch über die verschiedensten Telekommunikationsnetze. In unterschiedlichen Branchen und Regionen werden zudem spezielle Fernwirkprotokolle vorgeschrieben. Im Siemens-Produktportfolio werden diese Anforderungen durch das Fernwirksystem \’TeleControl Professional\‘ für solch umfangreiche Anwendungen wie die Prozessindustrie erfüllt. \’TeleControl Basic\‘ dagegen ist optimiert für Unterstationen mit geringem Automatisierungsgrad. Für die kostengünstige Überwachung und Steuerung entfernter Maschinen und Anlagen, aber auch zur Anbindung mobiler Teilnehmer mittels Mobilfunk (GPRS) ist \’TeleControl Basic\‘ besonders geeignet. Dieses Basis-Fernwirksystem ist ideal für einfache Überwachungs- und Steuerungsaufgaben, für die Übertragung von Prozessdaten sowie für die Ferndiagnose und Fernwartung. Typische Anwendungsgebiete liegen in der Steuerung prozesstechnischer Anlagen wie z.B. beim optimierten Betrieb kommunaler Einrichtungen zur Wasseraufbereitung, Energieverteilung und Verkehrsüberwachung sowie im Gebäudemanagement. Das System unterstützt auch eine sehr hohe Anzahl von Außenstationen für umfangreiche Projekte. Ferndiagnose und -wartung mit Teleservice Eine weitere Anwendung für Industrial Remote Communication ist die wirtschaftliche Anlagenüberwachung und -wartung aus der Ferne (Teleservice). Teleservice ist der Datenaustausch mit räumlich entfernten technischen Anlagen (Maschinen, Anlagen, Computern usw.) zum Zweck der Fehlererkennung, Diagnose, Wartung, Reparatur oder Optimierung. Immer häufiger werden Maschinen und Anlagen an Orten betrieben, die weit vom Lieferanten entfernt sind. Trotzdem müssen Anlagenbauer im Fehlerfall oder zur vorbeugenden Wartung Service-Leistungen anbieten. Insbesondere in der Gewährleistungsphase können dabei hohe Kosten auftreten. Teleservice hilft, solche Risiken deutlich zu verringern. Die Anwendungsmöglichkeiten für Teleservice sind vielseitig. So lassen sich mit dem \’Simatic TeleService\‘ aus dem Siemens-Portfolio über Telefonverbindungen (analog, ISDN oder GSM) von jedem Punkt der Welt aus die speicherprogrammierbaren Steuerungen Simatic in den Anlagen diagnostizieren, Werte einstellen, aber auch Daten übertragen. Simatic TeleService ermöglicht auch das Versenden von Textmeldungen per SMS oder E-Mail durch Simatic Controller und trägt wesentlich dazu bei, Reise- und Personalkosten bei Service-Einsätzen einzusparen. Immer häufiger werden auch sichere Lösungen über das Internet nachgefragt. Teleservice über IP-basierte Netze Basis für eine optimale Fernwartung sind zuverlässige, immer verfügbare, gesicherte und preisgünstige Datenverbindungen. Folgende Möglichkeiten stehen im Siemens-Angebot zur Verfügung: – Für dauerhafte Verbindungen oder den gleichzeitigen Zugang zu mehreren Anlagen eine Lösung mit Sicherheits- und Kommunikations-Komponenten Scalance S und Scalance M, auf Service- und auf Anlagenseite. – Für den flexiblen Fernwartungszugang von jedem Internetanschluss aus – ob Büro, Heimarbeitsplatz oder Hotelzimmer – ist der \’Softnet Security Client\‘ die richtige Software-Lösung, für eine sichere Verbindung zu den Anlagen. Für Anlagen ohne drahtgebundenen Netz- werkanschluss stellt der Mobilfunk-Router für GPRS oder UMTS den Fernwartungszugang zur Service-Zentrale her. Zuverlässige und geschützte Kommunikation durch Authentifi- zierung und Verschlüsselung über einen VPN- Tunnel (Virtual Private Network), um Angriffe von außen auszuschließen. Simatic Remote Support Services Das Dienstleistungskonzept der \’Simatic Remote Support Services\‘ stellt eine sichere und performante Plattform für einen Fernzugriff auf Maschinen und Anlagen zur Verfügung. Durch die Einbindung von \’Shared Experts\‘ erfolgt eine effektive Unterstützung – nicht nur durch Siemens, sondern auch durch die jeweiligen unternehmenseigenen Spezialisten. Im Bedarfsfall kann über die Siemens-Plattform auf die Produkte und Systeme beim Anwender vor Ort zugegriffen werden. Informationen, die zuvor zeitraubend erfragt werden mussten, stehen nun den Experten sofort zur Verfügung – die Einwilligung des Anwenders bzw. Anlagenherstellers vorausgesetzt und natürlich unter Einhaltung aktueller Sicherheitsmechanismen. Diese pro-aktiven Services bieten über die Plattform beispielsweise Bugfixes oder Software-Updates oder es wird an anstehende Wartungsintervalle erinnert und Unterstützung für die Koordination des Wartungseinsatzes geboten. Zukünftig werden Servicepakete noch vorausschauender, um teure Serviceeinsätze noch effektiver zu vermeiden, sodass letztendlich nur noch bei dringendem Bedarf, wenn z.B. tatsächlich der Verschleiß eines Werkteiles oder einer Komponente eintritt, Wartungseinsätze vor Ort durchzuführen sind. Die Plattform stellt also die Basis dar, Services von einem Problem-orientierten Ansatz hin zu einem pro-aktiven bzw. präventiven Ansatz zu verschieben. Weitere \’Industrial Remote Communication\‘-Anwendungen Die Simatic-Net-Produkte des Anbieters für den Anschluss an Remote Networks bieten zusätzliche Möglichkeiten, die über den Einsatz in Telecontrol- und Teleservice-Anwendungen hinausgehen. Neue Mobilfunktechnologien und Breitband-Internet erlauben weitere Anwendungen, wie Videoübertragung, Condition Monitoring, Smart-Grid-Applikationen sowie Objekt- und Gebäudeüberwachung. Videoüberwachung Die modernen industriellen Mobilfunk-Router lassen sich optimal in bewegten Objekten wie Zügen oder Bussen einsetzen. Bandbreiten-intensive Anwendungen wie Videoübertragungen werden dadurch möglich. Ein häufiger Anwendungsfall ist dabei die Videoübertragung in Echtzeit aus dem Fahrgastbereich heraus und dient zur Erhöhung der Fahrgastsicherheit (Video Surveillance). Die Videodaten aller Fahrzeuge laufen in einer Zentrale zur Überwachung und weiteren Verarbeitung zusammen. Darüber hinaus sind Anwendungen, wie Datenanbindung für Ticketautomaten, Infotainment-Dienste und Internet an Bord oder proaktive Überwachung der Fahrzeugtechnik (Telemetrie) möglich. So erlaubt der UMTS-Router Scalance M875 aus dem Siemens-Portfolio durch hohe Down- und Uplink-Datenraten vielfältige Datendienste mit großem Bandbreitenbedarf über Mobilfunk in und aus Fahrzeugen. Zur Erhöhung der Verbindungsqualität während der Bewegung ist der Router mit Antennendiversität ausgestattet. Wahlweise können sensible Daten im sicheren VPN-Tunnel übertragen werden. Condition Monitoring Windkraftanlagen werden aus wirtschaftlichen Gründen immer größer, ihr Wirkungsgrad immer besser und die Anlagen komplexer. Umso wichtiger, dass ihr Zustand permanent überwacht wird, um frühzeitig zu erkennen, wenn Verschleißteile gewechselt werden müssen. Damit wird die Verfügbarkeit der Anlagen erhöht und zugleich die gesetzlich geforderte Sicherheit gewährleistet. Zur Anbindung der Windkraftanlagen an eine Zentrale eignen sich besonders die Scalance-M-Komponenten für Mobilfunknetze, die sich durch hohe Datenraten, hohe Datensicherheit und geringe Installationskosten auszeichnen. Auch für andere Investitionsgüter ist eine permanente Zustandsüberwachung gefordert, um die Verfügbarkeit zu erhöhen und die Wartungskosten zu senken. Dazu werden kontinuierlich Messdaten erhoben und ausgewertet. Es werden beispielweise Umgebungsdaten wie Temperatur, Druck oder Luftfeuchte ermittelt, um sicherzustellen, dass diese Investitionsgüter in den freigegebenen Toleranzbereichen betrieben werden. Darüber hinaus werden oft komplexe Messverfahren wie Spektralanalysen genutzt, um den Zustand von vibrierenden oder rotierenden Teilen festzustellen. Eine Reihe von Applikationen macht es durch Ihre räumliche Verteilung notwendig, die Auswertung der Messdaten in einer Zentrale durchzuführen und darzustellen. Solche verteilten Investitionsgüter können also ebenfalls permanent überwacht und ihre Daten über Remote Networks an die Zentrale übermittelt werden. Dabei werden hohe Anforderungen an die sichere Datenübertragung bezüglich Bandbreite und Umgebungsbedingungen gestellt. Smart Grid (Energy Automation) Das heutige Energienetz wird in der nächsten Zeit einem extremen Wandel unterzogen. Bisher waren Energieerzeugung, -verteilung und -verbrauch weitgehend voneinander entkoppelt. Die Grundlast wurde von Großkraftwerken bestritten und mithilfe von Gaskraftwerken und Pumpspeicher-Werken ließen sich Bedarfspitzen und -einbrüche abfedern. Zukünftig wird das Energienetz wegen des zunehmenden Einsatzes schlechter vorhersehbarer regenerativer Energieformen intelligenter werden müssen. Verteil- und Ortsnetzstationen werden automatisiert und untereinander vernetzt. In den jeweiligen Stationen werden kontinuierlich die Verbräuche ermittelt und über die Remote Networks an zentrale Leitstellen übertragen. Objekt- und Gebäudeüberwachung Mit dem zunehmenden Ausbau der Mobilfunknetze und den damit verbundenen höheren Bandbreiten eröffnen sich neue Möglichkeiten, sicherheitssensitive Objekte, Anlagen oder Gebäude zentralisiert zu überwachen. Durch eine datentechnische Anbindung der Zugangskontrolle, durch ereignisgesteuerte Einzelbildübertragung oder durch eine Online-Überwachung per Videokamera. Viele dieser Überwachungsdienste werden in Zukunft nicht mehr objektbezogen vorgenommen, sondern in größeren Dienstleistungszentren zusammengefasst, um – bei gleichzeitig reduzierten Kosten – eine bessere und lückenlosere Beobachtung aller betreuten Einrichtungen zu organisieren. Fazit Die stetig wachsenden Möglichkeiten der Kommunikation über Remote Networks durch steigende Bandbreiten, höhere Verfügbarkeiten und sinkende Kosten führen zu immer neuen Lösungsansätzen. Hersteller wie Siemens bieten mit ihrem breit gefächerten Portfolio für Industrial Remote Communication ein umfangreiches Angebot an Komponenten und Systemen, um die steigenden Anforderungen für Telecontrol, Teleservice und weitere Remote-Anwendungen zu realisieren.