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8-2012

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

Kommunikation

Kommunikation Produktivitätssteigerung bei der Herstellung von Flachbildschirmen Die anhaltende Nachfrage nach LCD-Flachbildschirmen führt auch bei einem bekannten asiatischen Hersteller zu einem kontinuierlichen Ausbau des Produktionsvolumens. In dem hochautomatisierten Fertigungsprozess spielt die Datenübertragung eine entscheidende Rolle. Daher entschied man sich für die Implementierung des Ethernet-basierten, offenen Hochgeschwindigkeitsnetzwerks CC- Link IE (Industrial Ethernet) – ein Schritt, der für viele weitere Automatisierungsapplikationen in Asien und Europa zukunftsweisend sein könnte. CC-Link ist ein offenes industrielles Netzwerk, über das Geräte verschiedener Hersteller gemeinsam kommunizieren können. Es ist in unterschiedlichen Varianten verfügbar, inklusive CC-Link IE (Industrial Ethernet). Über CC-Link IE Nachfrage stark gestiegen Mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1 Gbps ist CC-Link IE (Industrial Ethernet) aktuell das schnellste Standard Ethernet-Netzwerk weltweit, um Feldgeräte und Steuerungen in einem Netzwerk zusammenzuschließen. Die deterministische Funktionsweise stellt die korrekte Ausführungsreihenfolge der Anweisungen sicher, was vor allem in anspruchsvollen industriellen Anwendungen wichtig ist. Mit den integrierten Instandhaltungsund Diagnosefunktionen lassen sich Effizienz und Produktivität deutlich steigern. Mit der Nutzung von herkömmlichen Glasfaserkabeln lassen sich zudem weitere Kosten reduzieren. Die Nachfrage nach LCD- Flachbildfernsehern und -monitoren hat in den vergangenen Jahren im Vergleich zu anderen Konsumgütern besonders stark zugenommen. Dabei wurden die Produktionsanforderungen immer höher und die Produktvarianten immer vielfältiger. Aufgrund des hohen Preisdrucks bei Konsumgütern ist eine konstante Effizienzsteigerung in der Fertigung notwendig, die nur durch effektivere Kommunikation und Datenaustausch zwischen den verschiedenen Produktionszellen innerhalb eines Werks möglich ist. Unterschiedliche Systeme verbinden Fertigungseinrichtungen für Unterhaltungselektronik entwickeln sich häufig ad hoc mit steigender Nachfrage. Dabei müssen in der Architektur des Steuerungssystems oft unterschiedliche Systeme miteinander verbunden werden, was die Gesamtleistung negativ beeinflusst. In diesem LCD- Werk werden MES (Manufacturing Execution System) und ERP- Systeme (Enterprise Resource Planning) Standard-TCP/IP- Ethernet genutzt, während die Produktionssysteme in der Steuerungsebene auf MELSECNET/H von Mitsubishi Electric und den offenen Standard CC-Link zurückgreifen. Mit zu geringem Datenvolumen und zu niedriger Geschwindigkeit erfüllte das jedoch nicht die Anforderungen des Herstellers. Zudem war ein eigenes Glasfaserkabel nötig, das allerdings die Instandhaltung und Rekonfiguration erschwerte. Die PC- Konnektivität war ein zusätzlicher Schwachpunkt. Lösung: CC-Link IE CC-Link IE versprach deutliche Optimierungsmöglichkeiten mit einem größeren Datenvolumen und erhöhter Übertragungsgeschwindigkeit, dem Einsatz eines allgemein nutzbaren Glasfaserkabels und verbesserter PC- Konnektivität. Vor allem aber sollten die erweiterten Diagnosemöglichkeiten die Instandhaltung vereinfachen. Mit der Einrichtung von CC-Link IE im gesamten Werk konnte die Kommunikationsgeschwindigkeit um das Vierzigfache gesteigert und das Datenvolumen verachtfacht werden. CC-Link IE benötigt kein spezielles Glasfaserkabel und kann mit dem vielfach einsetzbaren 1.000Base-SX Standard- Glasfaserkabel installiert werden, wodurch sich die Kosten für Kabel reduzieren lassen. Je nach Werksgröße können daraus erhebliche Einsparungen bei den Materialkosten entstehen. Die wichtigsten Vorteile sind aber die einfachere und schnelle Instandhaltung und Rekonfiguration. Außerdem vereinfacht CC-Link IE die Systemarchitektur und bietet erweiterte Diagnosefunktionen. Das Netzwerk dieses LCD-Werks konnte so übersichtlich strukturiert werden. Die wichtigsten Daten im Überblick • Die Hauptsysteme wie ERP und MES verwenden ein Ethernetbasiertes HSMS-Protokoll. • Systeme auf Produktionsebene, die die Geräte steuern und Informationen über die Anlagen und den Standort liefern, nutzen CC-Link IE. • Der Datenaustausch zwischen Steuerungsgeräten oder Anlagen basiert ebenfalls auf CC- Link IE oder CC-Link Feldbus. In Kürze soll das gesamte Werk von der Feldgerätebene bis zur Informationsebene des strategischen Managements vollständig über CC-Link IE vernetzt sein. Für viele Fertigungsingenieure dieses Herstellers gilt das LCD- Werk als Vorbild für Steuerungstechnologielösungen zukünftiger Produktionsprozesse. Der Trend geht dahin, dass Produktionsstätten nahezu ohne Personal betrieben werden können. Statt einer standortgebundenen Belegschaft werden sich Technologien zur Ferndiagnose und -überwachung immer mehr durchsetzen. Grundvoraussetzung dafür sind Netzwerke, die den Zugang von extern ermöglichen. • CLPA Europe www.the-non-stop-opennetwork.com 16 PC & Industrie 8/2012

Kommunikation You CAN get it... Hardware und Software für CAN-Bus-Anwendungen… Super kleine low-power WiFi-Module für industriellen Einsatz Neu von Bluegiga gibt es die beiden 802.11 b/g/n WiFi-Module WF111 und WF121 (Vertrieb: Hy-Line Communication Products). Das sehr kleine WF111 - mit den Maßen von nur 12,0 x 19,0 x 2,1 mm - ist ein reines Radio-Modul mit SDIO- und CSPI-Schnittstellen. Unterstützt werden Datenraten bis zu 72 Mbps. Außerdem stellt Bluegiga die benötigten Linux-Treiber zur Verfügung. Auf dem intelligenten WF121-Modul ist neben Kompaktes Profibus- Modbus-Gateway dem WiFi-Radio ein 32-bit-Prozessor mit 80 MHz, 128 kB RAM und 512 kB Flash integriert. Dort ist der Bluegiga eigene TCP/IP-Stack mit umfangreichen Features integriert. Beide Module überzeugen durch ihre Kompaktheit und ihren geringen Stromverbrauch. Sie sind in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C einsetzbar. Neben einer Datenrate von bis zu 72,2 Mbps unterstützen die Module UART, USB, SPI-, I 2 C- und CSPI-Schnittstellen. Für das WF121 steht zudem die Bluegiga Skript-Spache zur Verfügung. WF111 und WF121 Development Kits sind ab sofort verfügbar. Weitere Informationen telefonisch unter 089/614503-60 oder unter www.hy-line.de/Bluegiga. • HY-LINE Communication Products www.hy-line.de/communication Das neue Gateway GW-7553 von ICPDAS stellt eine einfache und transparente Verbindung zwischen einem Profibus-DP-Netzwerk und einem Modbus TCP her. Das Gateway fungiert als Profibus-Slave und erlaubt es dem Profibus-Master auf die angeschlossenen Modbus-TCP-Geräte zuzugreifen. Dabei unterstützt es sowohl Profibus DP-V0 als auch DP-V1. Auf der Modbus-Seite kann das Gateway entweder als Master oder als Slave konfiguriert werden. Mit dem GW-7553 lassen sich beispielsweise Steuerungen, Sensoren oder I/Os, die auf Modbus basieren, sehr einfach in eine Automatisierungsarchitektur mit Profibus DP einbinden. Die Konfiguration des Gateways kann entweder über den Profibus oder über ein Software-Tool von ICP- DAS erfolgen, das kostenlos mit den Gateways geliefert wird. Das kompakte Gateway hat eine maximale Leistungsaufnahme von 2,5 W und ist zur Montage auf DIN-Schienen beispielsweise in einem Schaltschrank vorgesehen. Ein im Lieferumfang enthaltener Adapter erlaubt die einfache Wandmontage. Bezüglich der Stromversorgung ist das Modul anspruchslos. Es benötigt eine ungeregelte Spannung von DC 10 V bis 30 V. Der zulässige Umgebungstemperaturbereich beträgt -25 bis 70 °C. Typische Anwendungen für das GW-7553 finden sich in Automatisierungsanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau. • ICPDAS-EUROPE GmbH info@icpdas-europe.com www.icpdas-europe.com PC & Industrie 8/2012 17 Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. PCAN-PCI Express CAN-Interface für PCI Express- Steckplätze. Als Ein-, Zwei- und Vierkanalkarte mit galvanischer Trennung erhältlich. PCAN-RS-232 PCAN-Explorer 5 ab 220 € Programmierbarer Umsetzer für RS-232 auf CAN mit Library und Programmierbeispielen. 110 € Universeller CAN-Monitor, Tracer, symbolische Nachrichtendarstellung, VBScript-Schnittstelle, erweiterbar durch Add-ins (z. B. Plotter Add-in). ab 450 € www.peak-system.com Otto-Röhm-Str. 69 64293 Darmstadt / Germany Tel.: +49 6151 8173-20 Fax: +49 6151 8173-29 info@peak-system.com

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