Transparenz über alle Ebenen Schneider Electric zeigt, was mit Webtechnologien in der Industrie möglich ist

Mit einer klaren Vision der Zukunft vertritt die Firma unter dem Oberbegriff \’TransparentReady\‘ offene Systemarchitekturen und hat daraus eine Reihe von Technologien abgeleitet, die nahezu alle spezialisierten proprietären Systeme in der Produktion ersetzen können. Die Nutzung bereits kommerziell eingesetzter internet-basierter Technologien bietet einen bisher nicht gekannten Grad an Flexibilität und Konnektivität in der Automatisierung. Mit der Entwicklung der integrierten Webserver für die SPS-Familien Quantum und Premium war Schneider Electric das erste Unternehmen, das Internet-Technologie in der Automatisierungstechnik etabliert hat. Aber dies war erst der Anfang. Durch die Nutzung von offenen System-Architekturen und Internet-basierter Technologie, wie z.B. HTTP, XML, JAVA, und SOAP, liefert Schneider Electric Produkte, mit denen sich die installierte Basis einfach erweitern lässt. Außerdem wird hiermit eine einfache Möglichkeit für den offenen Informationsaustausch mit übergeordneten Ebenen geschaffen. Darüber hinaus bietet gerade die Web-Technik einen leichten Zugriff auf sämtliche Daten in Steuerung und Prozess, und zwar unabhängig vom Standort des Anwenders. Schließlich handelt es sich hierbei um Investitionen in ein Automatisierungssystem, das flexibel und offen genug ist, um sich veränderten Bedürfnissen anpassen zu können. Modbus/TCP und Ethernet/IP Ethernet ist auch in seiner für industrielle Anforderungen geschaffenen Ausprägung \’Industrial Ethernet\‘ schnell, kostengünstig und zuverlässig. Mit Hilfe von industrieller Ethernet-Technik konnten auch für Produktionsumgebungen offene Netzwerke realisiert werden, die keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Bandbreite unterliegen. TCP/IP ist dabei der Kommunikationsstandard, der allen Computeranwendungen gerecht wird. TCP/IP ist multiprotokollorientiert und fungiert beispielsweise als Träger für HTTP, FTP oder POP3. Im industriellen Bereich transportiert es Modbus/TCP und das CIP-Protokoll Ethernet/IP, die beiden am weitesten verbreiteten industriell genutzten Ethernet-Protokolle. Schneider Electric ist der erste Lösungsanbieter für industrielle Automatisierungstechnik der diese beiden weit verbreiteten Ethernet-Standards miteinander verheiratet, um die Grenzen der industriellen Kommunikation aufzubrechen und damit echte Durchgängigkeit zu ermöglichen. Im Laufe dieses Jahres werden erste Ethernet/IP-Komponenten auf dem Markt eingeführt. In einem zweiten Schritt werden die Geräte mit einem Mapper ausgestattet, der Multiprotokoll-Betrieb unterstützt, so dass die bisher für sich geschlossenen Welten offen werden. Der Anwender genießt dann in einer durchgängigen Architektur die Vorzüge beider Systeme: Einfache Ethernet-basierte Modbus-Kommunikation mittels Modbus/TCP, sowie echtzeitfähige CIP-Protokolle z.B. für Safety- oder Motion-Anwendungen. Durch diese Offenheit ist eine zukünftig immer weitere Verbreitung und somit eine Investitionssicherheit gegeben. FactoryCast Web goes Automation Web-Server finden sich in der Schneider Electric Automatisierungswelt fast überall. Schlanke Embedded-Lösungen in SPS-Systemen, Frequenzumrichtern, Touch Panels und sogar Ethernet Switches sind sofort ohne Konfiguration einsetzbar. Mit den FactoryCast-Modulen in der SPS stehen vordefinierte Webseiten zur Anzeige der Modulträger und der Ein-/Ausgänge, Alarmanzeige usw. zur Verfügung. Mit Hilfe eines integrierten, online zugänglichen Tabelleneditors lassen sich Variablenlisten im Modul erstellen und speichern, um die Schlüsselparameter der Prozesse in Echtzeit zu überwachen und zu modifizieren. Mit einem ebenfalls online verfügbaren intuitiven Grafikeditor können eigene animierte Seiten erstellt werden, um die Schnittstelle an spezifische Anforderungen anzupassen. Über die mit dem Modul gelieferte Grafikbibliothek werden animierte HTML-Seiten erstellt, die auf die SPS-Variablen zugreifen. Der interne Speicher ermöglicht die Ablage von Webseiten und anderen Dokumente (.doc, .pdf, Schaltpläne usw.) Durch die Implementierung der SOAP/XML-Webservices in die FactoryCast-Module können Integratoren oder Entwickler nun mit ihrem Know-how einfach ihre eigenen Applikationen erstellen oder vernetzen (Visual Basic, Java, Visual C++, Excel usw.), ohne spezifische SPS-Kenntnisse. Diese Anwendungen greifen dann direkt in der SPS ohne dazwischenliegende Schnittstellen und proprietäre Protokolle in Echtzeit auf die gewünschten Daten zu. Damit öffnen sich die Automatisierungssysteme gegenüber den IT- und Verwaltungsebenen. Der Echtzeitbetrieb der SPS wird dadurch nicht beeinträchtigt. Der Datenaustausch beruht auf den Standards der Webservices wie SOAP (Simple Object Access Protocol), dem Austauschprotokoll XML (eXtensible Markup Language), dem universellen Format für den Datenaustausch sowie WSDL (Web Services Description Language), der Sprache für die Beschreibung der Webservices. Die SPS interagiert so direkt mit den industriellen Applikationen auf Verwaltungsebene. Rückverfolgung sowie Management- und Berichtsanwendungen können einfacher umgesetzt und bereitgestellt werden und zwar zu geringen Kosten. Eingebettet in die SPS, bietet der FactoryCast-Web-Server eine robuste und verlässliche Lösung. Die Verfügbarkeit der Applikationen wird durch die jederzeit verfügbaren Diagnose- und Wartungstools wesentlich gesteigert. Per Notebook, Pocket-PC oder PDA kann an jedem beliebigen Ort in den Prozess eingegriffen werden, wenn es nötig sein sollte. Zur Nutzung der grafischen Diagnose- und Überwachungstools müssen lediglich einige wenige Parameter konfiguriert werden. Es sind weder Programmierarbeiten an der SPS noch HTML- oder Java-Kenntnisse erforderlich. Der Web-Designer ist die Konfigurationssoftware der Web-Server von Schneider Electric. Er übernimmt die komplette Konfiguration aller FactoryCast-Anwendungen: Erstellen von Variablentabellen, grafische Bearbeitung der Symbolschaltbilder und Hochladen von Web- und Benutzerseiten. Mithilfe der Vorschaufunktion des integrierten Simulationstools können Webanwendungen auch ohne physikalische Verbindung zu einer SPS angepasst werden. FactoryCast HMI-Module bieten noch weitere Funktionen: Daten werden ohne Umwege direkt an der Quelle übernommen und automatisch an eine Datenbank oder per E-Mail weitergeleitet. Die Daten werden direkt in die relationalen Datenbanken eingespeist (SQL, Oracle, My­SQL) und sind somit jederzeit verfügbar rückverfolgbar. Bei Auslösung definierter Ereignisse oder Alarme im Prozess senden FactoryCast HMI-Module E-Mails, SMS oder ein Fax direkt auf ein Notebook, PDA oder Mobiltelefon. Zustandsabhängige Informationen werden durch eine Abonnement-Funktion eingerichtet, so dass FactoryCast HMI die Bildschirmanzeige automatisch aktualisiert. ConneXium und ConneXview Netzwerkinfrastruktur Mit der Produktreihe ConneXium bietet Schneider Electric eine große Palette an Infrastrukturkomponenten für Industrial Ethernet-Lösungen. Kabel, Switche, Hubs, Tranceiver und Bridges erlauben einen flexiblen Aufbau des Netzwerkes. Dabei sind alle Produkte speziell für den industriellen Einsatz konzipiert. Für extreme Bedingungen stehen auch Geräte der Schutzklasse IP67 zur Verfügung. Die \’Managed Switches\‘, die in verschiedenen Größen von 4 bis 24 Ports, mit Lichtwellenleitertechnik für maximale Netzwerkreichweite und EMV-Verträglichkeit sowie Gigabit-Ethernet verfügbar sind, besitzen zahlreiche Konfigurations- und Diagnosefunktionen, die über den eingebauten Webserver und über das Simple Network Management Protocol (SNMP) genutzt werden können. Durch die verfügbaren Redundanzlösungen lässt sich die Ausfallsicherheit des Netzwerkes maximieren. Zur Netzwerkanalyse bietet Schneider Electric mit ConneXview ein Tool, mit dem sich der Zustand des Netzwerks, sowie die Netzlast und eventuelle Störungen und Ausfälle analysieren lassen. Damit hat ein Nutzer stetig verlässliche Informationen über den Zustand des Netzwerkes, um eine größtmögliche Verfügbarkeit sicherzustellen, wie sie im industriellen Einsatz unabdingbar ist. Fazit TransparentReady setzt auf offene Standards. Produktionssysteme können so schrittweise ausgebaut werden. Und die Vorteile der offenen Vernetzung lassen auch die installierte Basis nicht außen vor – durch Nutzung von Bridges (Modbus bzw. ModbusPlus auf Ethernet) können bereits installierte Geräte nahtlos ohne komplette Überarbeitung der Infrastruktur in TransparentReady integriert werden. Das Wachstum des Internets und die Entwicklung der dort verwendeten Technologien sind absolut bemerkenswert. Mit Schneider Electric kann auch die Automatisierungswelt von diesen Innovationen profitieren. TransparentReady setzt den endlosen Auseinandersetzungen über Feldbusse ein Ende, bietet es doch die zurzeit einzige wirklich offene Plattform für Automatisierungslösungen mit direkter Anbindung an die IT-Welt.