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EF 2017

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Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2017 - Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Kommunikation/Steuer-

Kommunikation/Steuer- und Datentechnik Abkürzung Bedeutung Beschreibung/Anwendungsbeispiel B2B Business-to-Business Verbindung zwischen den ERP-Systemen der Unternehmen einer Wertschöpfungskette, um z. B. Intralogistik- und andere anfallende Aufgaben zu erledigen. D2B Device-to-Business Zum Beispiel eine direkte Datenverbindung zwischen einer Steuerung und einem ERP- System, um Rezepturen direkt auf dem ERP-System heraus an die Steuerung zu übergeben. D2C Device-to-Cloud Direkte Verbindung zwischen einer Baugruppe im „Fog“ und der Cloud. Beispielsweise ein spezieller Condition Monitoring-Sensor, der mit einem Maintenance-Softwareservice in der Cloud kommuniziert. D2D Device-to-Device Publish/Subscribe-Verbindungen zwischen zwei Steuerungen (Controller-to-Controller) oder zwischen Sensoren und Aktoren, um die Bearbeitung bestimmter Aufgaben zu synchronisieren. SOA Serviceorientierte Architektur Kommunikation zwischen einem SOA-Dienstanbieter und dem SOA-Dienstnutzer. Beispiel: Orchestrierung der Steuerungen einer Fertigungszelle, die als Verbund über eine SOA- Schnittstelle ansprechbar sind. Tabelle 1: Zwischen den Systemen und Komponenten der einzelnen Kommunikations-Domains einer zukünftigen Smart Factory existieren verschiedene Datenverbindungen, die sich in bestimmte Klassen zusammenfassen lassen mit Hilfe entsprechender SOA- Schnittstellen erfolgen. Vertikale Integration Maschinen sind in der zukünftigen Smart Factory nahezu direkt mit einer ERP-Software verbunden. Die dazwischengeschaltete Leitrechner- und MES-Softwareebene entfällt dann. Eine SPS meldet Produktionsrückmeldungen direkt ans ERP bzw. erhält von diesem Stücklisten, Rezepturen und Arbeitspläne. Cloud-Verbindung Die Kommunikation zwischen OT- und CT-Domain sollte im Idealfall ausschließlich über das Edge- Gateway erfolgen. Dadurch kann nicht nur ein preiswerter Funksensor im OT-Umfeld (z. B. ein Wireless-MBus-Zähler) anspruchsvolle Cloud-Schnittstellen (beispielsweise ein HTTPS-basiertes REST-Interface mit XML-Datenstrukturen) in der CT-Welt bedienen. Es lassen sich über die vielfältigen Möglichkeiten eines Edge-Gateways auch IT-Security-Anforderungen wirkungsvoll und einfach umsetzen. In Zusammenhang mit der vertikalen Integration kann ein Edge- Gateway z. B. auch die Aufgaben einer SOA-PLC übernehmen. Die durch Industrie 4.0 zu erwartenden konzeptionellen Veränderungen werden mit der gegenwärtigen Technik zu einigen größeren Herausforderungen führen. Besonderer Handlungsbedarf besteht bei den Steuerungen und die Art und Weise, wie einzelne SPS-Systeme einer Anlage bzw. Fertigungszelle programmiert und in die Lage versetzt werden, unter einander und mit einer übergeordneten Leittechnik zu kommunizieren (SPS-Orchestrierung in einer Fertigungszelle). Die dabei gegenwärtig zum Einsatz kommende Methodik ist völlig veraltet und für die in Bild 1 dargestellten Kommunikationsbeziehungen eigentlich nicht mehr geeignet. Wired oder Wireless Einige Datenverbindungen zwischen den einzelnen Kommunikations-Domains werden drahtgebunden (Wired), andere mittels drahtloser Schnittstellen (Wireless) – also mit Hilfe unterschiedlicher Funktechnologien – erfolgen. OT/IT: Für die Kommunikation zwischen den OT-Systemen und der IT-Domain wird man sowohl heute als auch in Zukunft Ethernet-LANbasierte Verbindungswege nutzen. Die dafür erforderlichen Netzwerkstandards existieren zum Teil seit Jahrzehnten und werden in der Praxis genutzt. Lediglich bei der Übertragungsgeschwindigkeit (100M/1G/10G/100G usw.) sind Veränderungen zu erwarten. In Ausnahmefällen kann eine OT- IT-Verbindung auch per WLAN erfolgen. Problematisch ist und bleibt die indirekte Internetverbindung einer Systembaugruppe aus der OT-Domain über die Internetzugänge der IT-Domain. Das liegt zum einen an den Protokollen, die in OT-Systemen zum Einsatz kommen und kommen werden (z. B. Datenübertragung mit Pub/Sub-Protokollen, wie MQTT), aber auch an Sicherheitsanforderungen, für die in der Regel in der IT-Welt spezielle Mitarbeiter mit weitreichenden Entscheidungskompetenzen zuständig sind. Ein „Connected Product“ aus der OT- Welt wird in der Praxis keine Gelegenheit haben, über eine Internetverbindung der IT-Welt aktuelle Zustands- und Nutzungsdaten an seinen Hersteller zu liefern. OT/CT: Hier ist eigentlich in den meisten Fällen eine Wireless-Verbindung zu erwarten. Für wenige Anwendungsfälle ist es denkbar, dass z. B. ein Edge-Gateway bzw. Router aus der OT-Domain heraus eine direkte drahtgebundene Verbindung ins Internet unterhält. Für die Zukunft muss man allerdings davon ausgehen, dass immer mehr OT- Systeme für den Einsatz in einer Smart Factory mit einer werksseitig eingebauten und vorkonfigurierten Wireless-Schnittstelle ausgeliefert werden und bereits bei der Inbetriebnahme völlig automatisch eine Cloud-Verbindung zu einem Service des Herstellers aufbauen. Dafür würde heute schon das 2G/3G/4G-Mobilfunknetz und eine vorinstallierte SIM-Karte, bzw. ein aufgelöteter SIM-Chip ausreichen. Gegenwärtig gibt es aber noch einige Probleme: Zum einen sind die Kosten für IP-Kommunikation in Mobilfunknetzen immer noch recht hoch. Zum anderen ist die Netzabdeckung außerhalb von Ballungszentren unzureichend. Des Weiteren ist innerhalb von Gebäuden – zum Beispiel in einem Keller oder einer Fabrikhalle mit dickem Mauerwerk – die Netzqualität verbesserungswürdig. Durch neue Funkstandards (LTE-M, NB-IoT, LoRa usw.) werden sich diese Probleme aber in den nächsten Jahren lösen lassen. • SSV Software Systems GmbH www.ssv-embedded.de Folgende Themen finden Sie im nächsten Heft: Funken im (I)IoT 1. Was ist LPWA? 2. Welche Funkstandards sind in den lizenzpflichtigen Bändern zu erwarten (LTE-M, NB-IoT und Co.)? 3. Welche Funkstandards sind in den lizenzfreien Bändern zu erwarten (LoRa und Co.)? Wichtige Kommunikationsstandards aus der M2M- und IoT-Welt Welche M2M- und IoT-Standards haben für I4.0 eine Relevanz? Statistische Angaben (1. – 8.) 32 Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2017

Jeder spricht über das IIoT … wir setzen es einfach um. Nürnberg 22.–24.11.2016 Halle 9, Stand 231 Netzwerke und Computer für eine „smartere“ Industrie. • Leistungsstarke Computer für Ihre Bedürfnisse designt • Sichere und verlässliche Netzwerke – immer und überall • Vertikale Integration von SCADA bis zu Feldgeräten Moxa. Wo Innovation passiert. www.moxa.com

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