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Vom Sensor bis zur Cloud: Komplette Kommunikationslösung von Hilscher für Industrie 4.0

Die Hilscher GmbH hat eine komplette Kommunikationslösung für Industrie 4.0 vorgestellt – dem Unternehmen zufolge die erste. Sie koordiniert die Echtzeit-Ethernet-Kommunikation im Automatisierungssystem und die Big-Data- oder Smart-Data-Übertragung von Automatisierungsgeräten in die Cloud.

Auf dem Multiprotokoll-Chip »netX52« beruht das Kommunikationsmodul »netIC IOT« von Hilscher.

Um die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung für neue Business-Ideen nutzen zu können, benötigen Produktionsunternehmen Daten: je nach Geschäftsmodell entweder »Big Data«, also alle verfügbaren Daten, oder »Smart Data«, also nur bestimmte, ausgewählte Daten. Es gilt somit, zusätzlich zur Echtzeit-Ethernet-Kommunikation, die das Produktionssystem am Laufen hält, einen Datenkanal aufzubauen, der die Produktionsdaten von Sensoren, Aktoren und anderen Automatisierungsgeräten in die Cloud überträgt. Harte Echtzeitfähigkeit ist für ihn nicht unbedingt nötig, so dass Datenkommunikations-Protokolle wie OPC UA zum Einsatz kommen können. OPC UA scheint in Deutschland als Datenkommunikations-Standard für Industrie 4.0 gesetzt zu sein und wird auch von der Plattform Industrie 4.0 empfohlen.

Die Hilscher GmbH [1] hat sich bisher zum Thema Industrie 4.0 vornehm zurückgehalten. Jetzt aber hat das Unternehmen eine vollständige Kommunikationslösung für Industrie 4.0 vom Sensor bis zur Cloud vorgestellt: »Wir sind das erste Unternehmen, das von sich behaupten kann, das Thema Industrie 4.0 kommunikationstechnisch gelöst zu haben«, betont Stefan Körte, Bereichsleiter Vertrieb & Marketing bei Hilscher. Grundlage dafür ist die neue, IoT-fähige Version des DIL-32-Kommunikationsmoduls »netIC«, die auf dem Multiprotokoll-Chip »netX52« beruht. Dank der »netIC IOT« genannten Neuauflage lassen sich neben der Echtzeit-Ethernet-Kommunikation im gleichen Kabel Daten mittels der Datenkommunikations-Protokolle OPC UA oder MQTT (Message Queue Telemetry Transport) übertragen - rückwirkungsfrei und unabhängig von der SPS.

Denn »netIC IOT« umfasst neben dem Echtzeit-Ethernet-Stack zusätzlich einen OPC-UA-Server und einen MQTT-Client. Damit können Anwender über einen parallelen TCP/IP-Kanal neben der Echtzeit-Ethernet-Kommunikation eine OPC-UA- oder MQTT-Verbindung etwa mit einem Cloud-Gateway etablieren. Die Service- und Nutzdaten der Feldgeräte werden dabei unabhängig vom Kommunikationsprotokoll in einem einheitlichen Objektmodell dargestellt; sie werden schon im »netIC IOT« in Objekten arrangiert und so zu Informationen geformt. Insgesamt ergibt sich eine durchgängige Kommunikationslösung vom Sensor oder Aktor bis zur Cloud.

»netIC IOT« ist ein echtes Multiprotokoll-Modul und unterstützt als solches alle Echtzeit-Ethernet-Slave-Protokolle. Per Engineering-Tool erstellt der OEM für sein Endgerät das protokollunabhängige Objektmodell, das er genau einmal in seine Applikations-Software einbinden muss. Ein Wechsel des Netzwerkprotokolls erfolgt rein per »Build-Prozess« im Tool. Damit entfallen netzwerkspezifische Anpassungen in der Applikation, und der OEM kann mit genau einem Hardware- und einem Software-Design ein echtes Multiprotokoll-Gerät realisieren. »netIC IOT« ist so ausgelegt, dass der OEM das Pinning des DIL-32-Moduls an die eigenen Anforderungen anpassen kann. Außer einigen vordefinierten Pins für Stromversorgung und Kommunikation sind alle weiteren Anschlüsse fast frei nutzbar, und der Anwender kann im Engineering Tool zwischen UART, I2C, SPI, GPIO, LED, CAN oder SSIO wählen. Vorgefertigte Profile ermöglichen einen schnellen Einstieg.