Verschiedene Einsatzmöglichkeiten – kurz beschrieben:


Intranet mit Ethernet (TCP/IP)

Notwendige Voraussetzung für nahtlose Kommunikation ist ein leistungsfähiges Kommunikationsnetzwerk. Das braucht nicht neu erfunden zu werden – es existiert bereits!

Herstellerneutral, von einer Unzahl von Anbietern frei erhältlich und in vielen Firmen seit Jahren eingeführt: Das Ethernet. In Kombination mit dem Internet-Protokoll TCP/IP ist es die ideale Basis für ein firmeninternes Intranet nicht nur zum Datenaustausch auf oberen Hierarchieebenen, sondern bis hinunter zur Feldebene.

Lange Zeit hatte Ethernet den Ruf , zu teuer, zu langsam und zu wenig deterministisch für die prozessnahe Automatisierung zu sein – Grund genug für die Entwicklung der Feldbusse und herstellerspezifischen Zellennetzwerke.

Aber gerade wegen der Anbietervielfalt ist die Entwicklung auch beim Ethernet nicht stehen geblieben und keines der Negativ-Argumente sticht heute noch. Beim Ethernet-Netzwerk haben mittlerweile verschiedene Techniken Einzug gehalten, die eine erhebliche Performance-Steigerung möglich gemacht haben und den lange Zeit angezweifelten Determinismus beim Ethernet quasi als "Abfallprodukt" mit sich bringen:

  • Das Switching, bei denen durch einen Sternverteiler im Ethernet-Netzwerk quasi Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Kommunikationspartnern für die Übermittlung von Datenpaketen geschaltet werden. Hierbei steht diesen für die Übermittlung ihrer Daten die volle Bandbreite des Netzwerks zur Verfügung.
  • Mit Fast-Ethernet stehen Netzwerke mit einer Bandbreite von 100 Mbit/s zur Verfügung, deren Komponenten mittlerweile dabei sind, das klassische Ethernet (mit 10 Mbit/s Übertragungsbandbreite) als Standard abzulösen.
  • Und auch der Begriff des Gigabit-Ethernet macht bereits die Runde, mit dem sich zukünftig sehr schnelle Backbones zur Verbindung der verschiedenen Subnetze untereinander realisieren lassen.

Und während in der traditionellen Automatisierungstechnik seit Jahren über den "richtigen" (Feld-) Bus diskutiert wird – bis heute haben sich mindestens sieben "Standards" etabliert – zeigt ein Blick auf Marktstatistiken den tatsächlichen Standard: Ethernet mit TCP/IP.

Anfang März 1998 votierte daher die "Open Fieldbus Foundation", der die Firmen wie z.B. Schneider Electric, Foxboro, Fisher-Rosemount, Yokogawa, Fuji, Siemens, Rockwell und Honeywell angehören, für das 100-Mbit-Ethernet als "Base-Level for Control & Process Networks".

Doch keine Angst vor Fehlinvestitionen bei Einführung von STEPtoWEB: Aus Kostengründen, aber auch zum Schutz der installierten Basis wird man bereits eingesetzte Feldbussysteme nicht ersetzen, sondern über Gateways oder Bridges mit Ethernet-Netzen koppeln.

 

Webaktive Automatisierungsgeräte – STEPtoWEB

Die SPS in der Produktion hat ab sofort eine eigene Webseite und Intranetadresse.

Der Nutzen liegt auf der Hand:

So unkompliziert wie Informationen von Aktienkursen bis hin zu Zugverbindungen aus dem Internet abgerufen werden können, kommen alle Intranetteilnehmer an die Daten der Steuerungen heran. Dazu ist keine spezielle Software und kein spezieller Treiber erforderlich; der Anwender muss nur die Standard-Web-Browser des Internet bedienen können – den Rest hat Drücker Steuerungssysteme bereits für Sie vorbereitet.

Hinzu kommt, dass für den Abruf und die Darstellung von Informationen nicht mehr an jeder Stelle ein "Fat Client", also eine mit reichlich Prozessorleistung und Arbeitsspeicher gesegnete Windows NT-Workstation mit geeigneter Visualisierungssoftware, zum Einsatz kommen muss, sondern in vielen Fällen reicht hierfür ein "Thin Client", also ein einfacher, "nackter" PC mit Betriebssystem und Web-Browser. Hierbei ist der Anwender nicht einmal auf Systeme der Branchenriesen angewiesen, sondern prinzipiell könnten hier auch die in letzter Zeit vehement diskutierten frei erhältlichen Unix-Abkömmlinge wie Linux oder FreeBSD gute Dienste leisten, sofern dies in die IT-Strategie des Anwenders passt.

Weiteres Plus beim Einsatz eines STEPtoWEB ist die Tatsache, dass die Informationsdarstellung nur an einer einzigen Stelle gepflegt wird, nämlich dem Webserver selbst. Änderungen an der Web-Präsentation der SPS-Daten stehen, einmal in den Webserver eingespielt, sofort jedem Benutzer im Intranet zur Verfügung!

Die Information wird mit dem Internet-Standard HTML aufbereitet, also der universellen Sprache für die Veröffentlichung von Informationen im Internet. Dabei können ganz selbstverständlich Querverbindungen zu anderen Webservern im Intranet geknüpft werden, egal ob es sich dabei um weitere SPS-basierte Server oder auch Dokumentationsserver, die in Form eines PC mit der benötigten Festplattenkapazität in das Firmen-Intranet integriert sind.

 

Standard-Internet-Werkzeuge für die Aufbereitung von Informationen

Als Editor für die HTML-Darstellung der Information kann der Anwender aus einer Vielzahl von Werkzeugen wählen:

  • Einfache Text-Editoren (deren Anwendung allerdings einige Kenntnisse in HTML voraussetzt, dafür aber sehr platzsparende Webseiten erzeugt)
  • Verschiedene Office-Pakete wie Microsoft Office 97/2000 oder StarOffice, die normale Texte oder Präsentationsgrafiken im HTML-Format ausgeben können
  • Die Werkzeuge aus den führenden Browser-Softwarepakete von Microsoft und Netscape, d.h. Frontpage Express bzw. Netscape Composer
  • Professionelle grafische HTML-Editoren, die in verschienenen Ausprägungen von unterschiedlichen Hersteller angeboten werden.

Gleich welches Werkzeug der Anwender zur Aufbereitung der Information aus dem Prozess wählt, die Schnittstelle zwischen den SPS-Daten und dem Betrachter bildet ein weiterer offener Standard, nämlich JAVA-Applets für die unterschiedlichsten Anforderungen kann standardmäßig mit den STEPtoWEB mitgeliefert werden.

 

Einfache Integration

Die STEPtoWEB sind autarke Module, welche die Zykluszeit des Anwendungsprogramms weder belasten noch eine Änderung desselben erfordern. Die Server, Ihrerseits mit Standard-Internetwerkzeugen stellen auf ihrer Website oder sogar in Form von E-Mails alle ausgewählten Steuerungsdaten gemäß den Internetgepflogenheiten zur Verfügung.

Es existiert sogar ein Java-Applet, mit dem der Anwender online in Form eines Grafik-Editors ausgewählte Elemente auf dem Bildschirm platzieren kann, wobei zwischen verschiedenen Werkzeugen wie Balkendiagrammen, Schiebereglern usw. ausgewählt werden kann. Das Ergebnis lässt sich für die weitere Verwendung natürlich auch wieder auf dem Webserver ablegen – sofern der Anwender dazu berechtigt ist!

Anwendungsbeispiele:

  • Die Abteilung für Produktionsplanung und –steuerung bzw. deren Rechnersystem erhält kontinuierlich und ohne "Schnittstellenprobleme" die gewünschte Produktionsdaten in Echtzeit.
  • Prozessvariablen, Sollwerte und Chargendaten lassen sich bequem per Internet-Browser von berechtigten Personen ändern.
  • Der Instandhaltungsspezialist kann per Intranet/Internet auch am Wochenende und nachts von zu Hause aus so manches Problem bereinigen bevor es zum Stillstand in der Produktion kommt, oder weitere Experten aktivieren noch bevor er selbst vor Ort ist.
  • Durch Links kann direkt auf den Anlagenhersteller oder auf Ersatzteile von verschiedenen Herstellern verwiesen werden.
  • Die Steuerungen informieren per E-Mail z.B. über erledigte Fertigungsaufträge, fehlendes Material oder fällige Wartungsarbeiten.

Sicher von Intranet ins World Wide Web

Aus technischer Sicht sind die Unterschiede zwischen Intranet und Internet minimal:

Beide nutzen die gleichen Technologien, nur, dass ein Intranet nicht öffentlich zugänglich ist.

Selbstverständlich lassen sich aus dem Intranet auch Wege ins Internet eröffnen (Welches Unternehmen möchte schon auf E-Mail und Informationen aus dem Internet verzichten), diese sind aber durch umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen ("Firewalls ", Router etc.) vor unbefugtem Zugang geschützt.

STEPtoWEB nutzt alle diese Sicherheitsmaßnahmen und prüft darüber hinaus in den Servern selbst noch einmal die Zugangsberechtigung und erwartet hierfür sowohl gegen unberechtigtes Auslesen als auch gegen Manipulation zumindest mit der gleichen Sicherheitsstufe geschützt, wie das Intranet selbst.

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