Das Internet eröffnet neue Möglichkeiten Über alle Barrieren hinweg

Über 500 Mio. Geräte sollen im Jahr 2010 zur Fernwartung und für elektronische Dienste miteinander vernetzt sein, verkünden die Marktforscher von Harbor Research; dabei sind Telefone und PCs noch ausgenommen. Auch die Automatisierungsbranche stellt sich auf den neuen Trend ein: Der Datenaustausch funktioniert über Ländergrenzen hinweg und wird schließlich auch die Barrieren in den Unternehmen überwinden.

Das Internet eröffnet neue Möglichkeiten

Über 500 Mio. Geräte sollen im Jahr 2010 zur Fernwartung und für elektronische Dienste miteinander vernetzt sein, verkünden die Marktforscher von Harbor Research; dabei sind Telefone und PCs noch ausgenommen. Auch die Automatisierungsbranche stellt sich auf den neuen Trend ein: Der Datenaustausch funktioniert über Ländergrenzen hinweg und wird schließlich auch die Barrieren in den Unternehmen überwinden.

Für ein mittelständisches Unternehmen der Automatisierungsbranche ist die Fernwartung eine der wenigen Möglichkeiten, mit den weltweit operierenden großen Ausrüstern zu konkurrieren. Die Überwachung einer Anlage und ggf. auch der Eingriff in dieselbe über Telekommunikationsverbindungen und das Internet wird zu einer Funktion, die von den Komponenten einer Anlage selbstverständlich erwartet wird. Dabei endet die Aufgabe nicht mit der Realisierung einer sicheren Kommunikationsverbindung; auch die Technik vor Ort muss ggf. neu entwickelt werden, hin auf längere Wartungsintervalle, aber auch auf Robustheit und mit neuen Eigenschaften, die eine sichere Manipulation aus der Ferne möglich machen. Neue kostengünstige Bausteine für die Übertragung von Bildern und Videos über das Internet eröffnen der Fernwartung eine neue Dimension: Die visuelle Übertragung weit entfernter Fertigungsprozesse nimmt z.B. dem Verantwortlichen in der Zentrale die Aufgabe ab, aus Meldungen und Messwerten ein Bild der Verhältnisse vor Ort zu konstruieren. Schließlich bringt es die Umstellung aller Geschäftsprozesse auf ein durchgängiges Protokoll mit sich, dass die Mauer, die in den Unternehmen Geschäftsleitung, Entwicklung und Produktion voneinander trennt, zumindest kommunikationstechnisch durchlässiger wird.

Der Trend zum Fernzugriff

Der ISDN-Spezialist AVM (www.avm.de) ist ein Beispiel für den Trend zum Fernzugriff über das Internet mit dem Verfahren des Virtual Private Network (VPN). Mit dem „AVM Access Server“ und dem „NetWAYS/ISDN“ (Bild 1) bietet das Berliner Unternehmen Produkte, die auf eine weite Verbreitung hin entwickelt und gestaltet wurden. Mit dem „Access Server“ kann eine VPN-Verbindung zu entfernten Firmenstandorten hergestellt werden und „NetWAYS“ vermittelt den Zugriff auf ein lokales Netzwerk über das ISDN. Daher überrascht es nicht, dass auch die Automatisierer verstärkt Einrichtungen und Systeme entwickeln und anbieten, mit denen Anlagen über das Internet und die öffentlichen Netze – den Mobilfunk eingeschlossen – überwacht, gesteuert und gewartet werden können.

So bietet die in Salt Lake City, Utah, ansässige emWare, Inc. (www.emware.com), unter dem Produktnamen „emConnect Services“ eine Dienstleistung, mit der von beliebig vielen „intelligenten“ Geräten zugriffsgeschützte Daten gesammelt, mit Prioritäten versehen und z.B. an die Zentrale des Unternehmens gesendet werden. Mit diesem „Remote Management“ lassen sich Heizungsanlagen, medizinische Gerä-te und industrielle Produktionsanlagen überwachen. Technisch wird der Dienst über ein „Enterprise Messaging Gateway“ abgewickelt; das ist eine in Java realisierte System-Software für die unternehmensweite Datenverteilung. Die Software realisiert u.a. einen Nachrichtendienst, über den Nachrichten zwischen intelligenten Geräten und „Client“-Anwendungen ausgetauscht werden, sowie einen Sicherungsdienst, der die sichere Übertragung durch Verschlüsselung und Authentisierung ermöglicht. Darüber hinaus stehen ein Registrierungsdienst und ein Aufforderungsdienst zur Verfügung, letzterer initiiert bei einem Gerät eine sichere Datenübertragungssequenz, bei der das Gerät selbst die Verbindung herstellt. Schließlich kann über einen „Watchdog Service“ dafür gesorgt werden, dass Geräte sich in regelmäßigen Zeitabständen melden. Bleibt die Meldung aus, wird per E-Mail z.B. der verantwortliche Mitarbeiter alarmiert.

Für das Fernwirken entwickelt

Dass Fernwirken nicht nur kommunikationstechnische Aspekte hat, zeigt das Beispiel der Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. (www.knick.de), die auf der Achema ein automatisch zu betreibendes Kalibriersystem für die ph-Wert-Messung präsentierte. Das Unternehmen hat hierfür speziell die Messsonde „Ceramat WA 150“ entwickelt. Bei dieser Sonde wird die Kalibrierkammer zum Prozess hin keramisch abgedichtet. Die bisher verwendete, nicht vollständig verschleißfeste O-Ring-Dichtung fällt dabei weg und es können keine Festkörper mehr in das System eindringen und dieses zum Ausfall bringen. Die prozessberührenden Teile bestehen ausschließlich aus Keramik bzw. PEEK (Polyetheretherketone); damit ist ein Einsatz in chemisch schwierigen Anwendungen möglich, z.B. mit Festkörperanteilen im Medium, starken Verschmutzungen oder klebrigen bzw. breiigen Stoffen.

Eine Steuerungseinheit (Unical 9000) übernimmt neben der Ansteuerung des pneumatischen Antriebs und der Pumpen auch die Steuerung der Ceramat-Kalibriersonde; zudem überwacht sie den Vorrat an Zusatzstoffen. Ein neu entwickeltes Pumpensystem mit separaten Pumpen für Puffer-, Reinigungs- und Spülflüssigkeit verhindert das Verschleppen von Medien, insbesondere von Pufferlösungen. Dadurch wird ein aufwendiges Freispülen von Leitungen überflüssig. Die Messungen schließlich werden von dem Analysenmesssystem „Protos“ durchgeführt, das sich durch Steckmodule an die spezielle Aufgabenstellung anpassen lässt; auch die Anbindung an ein Profibus-Netzwerk wird über ein Zusatzmodul vorgenommen. Mit dieser grundsätzlichen Neuentwicklung hat das Berliner Unternehmen neue Wege beschritten; erst die hohe Messgenauigkeit und die Zuverlässigkeit im laufenden Betrieb machen den ferngesteuerten Einsatz des Messsystem überhaupt möglich.

Die Disziplin des „Fernwartens“, also der Überwachung und Steuerung von Anlagen über große Distanzen hinweg, hat durch die überall verfügbare GSM-Telefonie und die leistungsfähigen „Personal Digital Assistants“ (PDA) neue Impulse erhalten. Handys und PDAs lassen sich durchaus als mobile Bedienstationen für die Maschinen- und Anlagensteuerung einsetzen. Das Sersheimer Unternehmen Schildknecht Industrieelektronik (www.schildknecht-elektronik.de) hat mit dem Fernwirksystem „Datasnake Net“ (Bild 2) die Idee umgesetzt, schon am Markt vorhandene Komponenten zu verwenden, die technisch höchst leistungsfähig und durch große Stückzahlen gleichwohl kostengünstig sind. Hierzu gehört die neue Generation der Mobiltelefone, die Java-Programme direkt ausführen können. Ein Java-Programm, das auf einem Handy abläuft und direkt mit der Server-Software im Datasnake Net kommuniziert, ermöglicht den Austausch von Informationen, z.B. Fehlermeldungen oder die Aktualisierung von Variablen. Das mobile Bediengerät baut dabei über GPRS (General Packet Radio Service) eine TCP/IP-Verbindung mit dem Server auf. Um die Kosten für die Datenverbindung möglichst niedrig zu halten, werden nur bei Änderungen Daten ausgetauscht.

„Datasnake Net“ ist mit einer Schnittstelle für die MPI/PPI-Programmiergeräteschnittstelle (Mehrpunkt-/ Punkt-zu-Punkt-Interface) zu den Siemens-S7-200/300/400-Steuerungen ausgestattet. Es können alle internen Merker, Zählerstände, Timer, Ein- und Ausgänge sowie DB-Datenworte gelesen und auch geschrieben werden. Dabei bleibt die MPI-Schnittstelle für weitere Geräte offen, so dass parallel noch ein Programmiergerät und die Bedienerkonsole betrieben werden können. An die Einheit kann jederzeit die SPS ohne Installation der Software angeschlossen und – z.B. nach einer Inbetriebnahmephase – wieder entfernt werden. Als hauptsächliche Anwendung sieht der Hersteller den mobilen Zugang bei der Inbetriebnahme, beim Test oder bei der Störungssuche.