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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