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Prozessdatenerfassung im Netzwerk

Erschienen in der Ausgabe 3/2001 der Zeitschrift "Partner Info Qualität" PIQ© 3/01 der Q-DAS© GmbH

Direkte Prozessdatenerfassung im Netzwerk
Alfred Adam, Ing.-Büro ADAM SOFTWARE, Landshut

Mittlerweile ist fast jeder PC über Ethernet mit dem Firmennetzwerk verbunden und immer mehr Maschinen sind mit einem Ethernet Anschluss ausgestattet. Die aus der Bürowelt bekannten Netzwerksteckdosen sind auch in den Werkshallen immer öfter anzutreffen. Zusammen mit dem bekannten Internet Protokoll TCP/IP bietet sich diese Netzwerktechnologie hervorragend für die Prozessdatenerfassung und zur Übertragung in das Q-DAS® Datenformat an.

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Bild 1: Datenerfassung über Ethernet: direkt oder über Konverter

Die Software SPCprocessLink als Schnittstelle zum Q-DAS® Datenformat stellt neben einer Vielfalt von Anschlussmöglichkeiten über Feldbusse, wie z.B. Profibus, auch Schnittstellen über Ethernet und TCP/IP zur Verfügung. Damit lassen sich flexible und Kosten sparende Datenerfassungsprojekte über das Netzwerk realisieren.
Die Prozessdatenerfassung über Ethernet mit SPCprocessLink ist besonders vorteilhaft, wenn die Messstellen über größere Entfernungen verteilt sind oder Daten von mehreren Anlagen gleichzeitig zentral erfasst werden sollen.

Die Notwendigkeit je einen PC in der Nähe der Anlagen aufzustellen, weil die maximale Länge der Feldbusse oder seriellen Verbindungen oft sehr eingeschränkt ist (z.B. 15 bis 30m bei RS232, je nach Kabel und Baudrate) entfällt, was Kosten für die Anschaffung von Industrie-PCs und deren Wartung einspart. Dafür können die Daten auf einem zentralen PC erfasst, visualisiert und in die Datenbank gespeichert werden. Deshalb ist Ethernet bei neuen Projekten gegenüber anderen Feldbussen meistens die bessere Wahl. Falls die Anlage nicht bereits mit einem Ethernet Anschluss bestückt ist, können Schnittstellenkonverter eingesetzt werden, welche auf Ethernet und TCP/IP umwandeln. Im Beispiel in Bild 1 wird das Gerät echolink von der Firma INAT eingesetzt um bis zu 5 Siemens S5 Steuerungen anzubinden. An den Eingängen des echolink können auch serielle Datenquellen wahlweise nach RS232, RS422, RS485 oder TTY 20mA Standard angeschlossen werden, um sie über Ethernet an SPCprocessLink anzuschließen. Für einzelne serielle Schnittstellen können auch die COM-Server der Firma Wiesemann & Theis eingesetzt werden. Sind die Anlagen bereits mit einem Visualisierungssystem, wie z.B. WinCC von Siemens ausgestattet, kann man die Daten einfach über den Software Standard OPC mit SPCprocessLink erfassen.

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Bild 2: Mehrere Prozesse zentral überwachen mit procella© monitoring, Datenerfassung über das Netzwerk mit SPCprocessLink

Die zentrale Prozessüberwachung kann mit SPCprocessLink und procella® monitoring optimal eingerichtet werden. Im Beispiel in Bild 2 werden gleichzeitig die Daten von drei verschiedenen Produktionsanlagen über das Netzwerk erfasst und mit procella® monitoring visualisiert. Auch eine mehrfache Auswertung derselben Prozessdaten ist durch die Client-Server Architektur des OPC Standards möglich: während alle Daten in der Fertigungshalle kontinuierlich zur Visualisierung und Archivierung auf einem PC erfasst werden, kann ein besonders kritischer Prozess zur gleichen Zeit über das Netzwerk vom Qualitätsbüro aus online überwacht werden. Diese Zuschaltung auf einen Prozess über entfernte Rechner im Netz kann mit SPCprocessLink einfach per Mausklick erfolgen (Bild 2, links unten).

In Werkshallen mit hohen elektromagnetischen Störungen, oder bei größeren Entfernungen, kann Ethernet über Glasfaser anstatt Kupferkabel realisiert werden. Die Übertragungsgeschwindigkeit ist mit 10 MBit bei Standard Ethernet mehr als ausreichend. Mit 100 Mbit Fast Ethernet und einem Switch als Netzwerkverteiler sind noch genügend Reserven vorhanden um auch ein hohes Datenaufkommen zuverlässig zu übertragen.

Durch die weltweite Verbreitung von Ethernet und dem Internet Protokoll TCP/IP, mit unzähligen Anbietern, allseits vorhandenem Know-how und günstigen Komponentenpreisen durch den Massenmarkt, werden die Maschinenhersteller diese Netzwerktechnik in Zukunft verstärkt einsetzen. SPCprocessLink stellt schon heute die passenden Schnittstellen zur Verfügung um diese Technologie vorteilhaft zur automatischen Messwerterfassung im Q-DAS ® Datenformat zu nutzen.


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