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12-2017

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Kommunikation OPC UA

Kommunikation OPC UA Gateway Microsoft, OPC und Moxa kooperieren bei IIoT-Gateways mit hochmoderner Technologie Moxa, Microsoft und die OPC Foundation haben sich zusammengeschlossen, um MC-1121, ein industrielles IoT-Gateway mit integriertem OPC UA Publisher-Modul, zu entwickeln Moxa Europe www.moxa.com Durch den Einsatz von Windows 10 IoT und OPC UA Publisher bietet das Gateway eine komfortable Möglichkeit, Daten von Feldgeräten sicher und zuverlässig in die Cloud zu bringen, um sie dort mittels eines Dashboards zu analysieren und zu überwachen. Mit MC-1121 erhalten Systemintegratoren nicht nur eine skalierbare, flexible Lösung für ihre Projekte, sondern es eröffnet ihnen auch neue Möglichkeiten und Geschäftsmodelle. OPC UA gemeinsam entwickeln OPC UA wird schon lange Zeit als Methode genutzt, um die OTund IT-Welt zu verbinden. Es ist wichtig für das industrielle Internet of Things (IIoT), in dem viele Geräte und Systeme, die unterschiedliche Protokolle nutzen, miteinander kommunizieren müssen. Ursprünglich arbeitete OPC UA an einem Client-Server-Modell. Wenn jedoch hunderte oder tausende von Geräten über mehrere Standorte miteinander verbunden werden müssen, ist eine skalierbare Lösung erforderlich. Das führte dazu, dass sich die Foundation mit einem Publisher-Subscriber-Modell beschäftigte, das eine optimierte Kommunikation mit höherer Skalierbarkeit und Widerstandsfähigkeit bietet. Moxa hat eng mit der OPC Foundation und Microsoft zusammen gearbeitet, um die Funktionalität von OPC UA zu übernehmen. Moxa Hardware wird für das Testen von Windows 10 im IoT genutzt. Als Kollaborationsprojekt zwischen Moxa, Microsoft und der OPC Foundation wurde ein Starter-Kit zusammengestellt. Moxa demonstrierte auf der diesjährigen IoT Expo in Taipeh, wie einfach es ist, Daten von verschiedenen Geräten und Sensoren, wie Temperaturfühlern oder Kühlflüssigkeits-Mess aufnehmern sowie weitere Signale zu erfassen und dann mittels OPC UA Publisher-Modul in Windows 10 IoT an die Microsoft Azure Cloud zu senden. Cathy Yeh, Principal PM des Microsoft IoT Innovation Center, sagt: „Industrielle IoT-Projekte waren bisher kompliziert, da eine große Anzahl von Anlagen, Geräten und Sensoren miteinander verbunden werden musste. Microsoft begrüßt die Kooperation mit Moxa als strategischem Lösungspartner, um die Installation von Netzwerksystemen durch die Nutzung der eingebauten Azure-IoT-Konnektivität zu beschleunigen und zu erleichtern.“ Die Dinge zusammen bringen Moxas MC-1121 Serie von IIoT- Gateways übergibt Gerätedaten an die Cloud und unterstützt das OPC UA Publisher-Modul, wodurch die mühelose Datenübertragung in den Azure IoT-Hub erfolgen kann. Die Gateways verfügen über eine Vielzahl von Schnittstellen, um Ethernet-, serielle sowie I/O-Geräte anzubinden, und sie können zusammen mit Microsoft Connected Device Studio genutzt werden. Das macht sie zur optimalen Alles-in-einem-Lösung für kleine bis mittelgroße Installationen oder für die leichte Anbindung großflächiger Installationen an die Cloud. „Indem die Moxa Gateways die OPC-UA-Technologie nutzen, gehen sie als wegbereitende Lösung für sämtlichen Branchen sowie die IT-Welt die Integration von Informationen zwischen Steuerungssystemen an. Endanwender fordern sichere und zuverlässige Konnektivität für die Informationsintegration, und Moxas Produkte sind eine echte Komplettlösung zur Verbindung von Edge und Cloud“, sagt Thomas J. Burke, Präsident der OPC Foundation. Bee Lee, Moxas Präsident Global Sales und Marketing, ergänzt: „Das Industrial Internet of Things ist ein Paradigmenwechsel, der Unternehmen mit neuen Fähigkeiten ausstattet, zum Beispiel mit Dashboards, die den Gerätestatus und Daten in Echtzeit sowie die Herstellung kundenindividueller Produkte auf Abruf anzeigen. Das fordert viel mehr von der Netzwerkinfrastruktur: sie muss noch zuverlässiger sein, sicherer, und in der Lage, den Echtzeitbetrieb zu unterstützen. Moxa hat sich vielseitigen, zuverlässigen Edge-zu-Cloud-Konnektivitätslösungen verschrieben. Das ermöglicht es uns, die nötige Konnektivität zu liefern, um Geräte mittels der OPC-UA-Protokolle an Microsoft Azures IoT-Hub anzubinden. So unterstützen wir die Zusammenarbeit von Cloud und Edge, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen.“ 42 PC & Industrie 12/2017

Energiemanagement nach ISO 50001 Energiemanagement Direkte Messung bis 20 A: Messumformer misst alle elektrischen Leistungsprozessgrößen auf nur 71 mm, Profinet- oder Profibus-Anschluss sorgen dabei für eine einfache Analyse Bild 1: Der AD-LU 40 GT ermöglicht ein müheloses Aufzeichnen und Management von Energiemengen von Geräten, Gebäuden beziehungsweise Maschinen. Bilder: Adamczewski Adamczewski Elektronische Messtechnik GmbH info@ad-messtechnik.de www.adamczewski.com Immer mehr Unternehmen bemühen sich, Umwelt und Ressourcen zu schonen, wie der Survey der International Organization for Standardization (ISO) zeigt: Das Energiemanagement nach ISO 50001 hatte im Jahr 2015 einen weltweiten Zuwachs von etwa 77 Prozent – mit 5.931 Zertifizierungen führt Deutschland das Ranking an. Ausgangspunkt für die Einhaltung der Norm ist dabei die Erfassung des Energieeinsparpotenzials und die Bild 2: Das Gerät befindet sich in einem Hutschienengehäuse, das auf einer DIN-Schiene im Schaltkasten angebracht werden kann. Über einen integrierten 2-Port-Switch können die Messumformer via Ethernetkabel miteinander verbunden werden Umsetzung messbarer Effizienzverbesserungen. Folglich müssen alle teilnehmenden Unternehmen eine kontinuierliche, verlässliche Messung aller relevanten physikalischen Größen durchführen. Dies erleichtert nun der Leistungsmessumformer AD-LU 40 GT der Adamczewski Elektronische Messtechnik GmbH. Über die Schnittstellen PRO- FINET oder PROFIBUS lassen sich ganz einfach alle elektrischen Größen des Drehstromnetzes auf Analysegeräte überführen; für Überprüfungen direkt vor Ort kann zudem ein externes TFT-Diplay über einen Zweidrahtbus angeschlossen werden. Mit Gehäusemaßen von lediglich 71 x 90 x 70 mm passt das höchst kompakte Gerät dabei in jeden Schaltschrank. „Wir beschäftigen uns bereits seit etwa zwei Jahrzehnten mit Leistungsmesstechnik. Doch noch nie war ihre Bedeutung für Industriezweige aller Art so wichtig“, erklärt Harry Biehler, Geschäftsführer der Adamczewski Elektronische Messtechnik GmbH. „Nun geht es darum, Messgeräte in bestehende Managementsysteme einzubinden und Schnittstellen für die Anbindung an die digitale Welt der Industrie 4.0 zu schaffen.“ Abhilfe schafft der neuent wickelte AD-LU 40 GT von Adamczewski: Über PROFIBUS- oder PROFI- NET-Schnittstellen lässt sich der Leistungsmessumformer mit geringen Vorkenntnissen in wenigen Schritten an eine SPS anschließen. Mithilfe einer GSDML-Datei, die auf der Webseite von Adamczewski zum freien Download zur Verfügung steht, ist ein schneller Zugriff und die einfache Verwaltung der Daten problemlos möglich. Bei Bedarf kann das Messgerät darüber hinaus mit seiner RS485-Schnittstelle an einen PC angeschlossen und auf diese Weise ebenfalls parametriert oder ausgelesen werden. Viel Leistung auf wenig Platz Damit erlaubt der AD-LU 40 GT ein müheloses Aufzeichnen und Management von Energiemengen von Geräten, Gebäuden beziehungsweise Maschinen. Trotz seiner kompakten Größe von 71 x 90 x 70 mm, die durch moderne Fertigungstechnik und kleine Elektronikbauteile erreicht werden konnte, bietet der Leistungsmessumformer dabei ein umfassendes Funktionsspektrum. Es können alle Größen des Drehstromnetzes wie Strom, Spannung, Energie, Wirk-, Blind-, Scheinleistung, Oberschwingungen und Frequenz gemessen werden. Hierbei ist egal, ob es sich um ein 3- oder 4-Leiter-Netz handelt. Somit kann sowohl die Überwachung von elektrischen Anlagen als auch die Erfassung von Lastprofilen und des Energieverbrauchs einzelner Verbraucher beispielsweise im Rahmen eines Energiemanagementsystems gewährleistet werden. Die Strommessung erfolgt über Durchsteckwandler an der Front. Dies hat den Vorteil, dass nur ein geringer Leistungsverlust am Messsignal auftritt: „Die berührungslose Messung verhindert eine Erwärmung der verbauten Elektronikkomponenten und gewährleistet dadurch eine hohe Messgenauigkeit. Außerdem kommt es zu keinerlei Messwertverfälschungen durch Übergangswiderstände (entstanden durch Korrosion) oder losen Klemmstellen“, fügt Moritz Alt, Techniker bei Adamczewski, hinzu. Auf diese Weise wird der Laststrom am Gerät vorbeigeführt, sodass kurzzeitig höhere Ströme, wie Einschaltströme von Motoren, ebenfalls kein Problem darstellen. Das Gerät versorgt sich über die Messspannung L1 selbst, ein zusätzlicher Anschluss einer Versorgungsspannung ist nicht notwendig. Direkte Messungen bis zu 20 A Der Leistungsmessumformer eignet sich für direkte Messungen von bis zu 20 A. Somit ist er beispielsweise auch für die Gebäudetechnik, etwa in Schaltschränken und Unterverteilungen mit Sicherungsautomaten von 16 A, geeignet. Die Spannungseingänge messen in einem Bereich zwischen 80 und 253 V. Bei höheren Spannungen oder Strömen, zum Beispiel in der PC & Industrie 12/2017 43

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel