Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
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Von der Entwicklung bis zur Produktion und darüber hinaus: Ausgabe 03/2019, 21.02.2019

Massgeschneiderte Integration von Kommunikationslösungen

Die Welt der Automatisierungstechnik wird immer «smarter». Es gibt kaum noch Komponenten in industriellen Anwendungen, die nicht mit anderen kommunizieren. Den jeweils am besten geeigneten Kommunikationsstandard zu kennen, zu verstehen und mit seinen aktuellen Versionen auf dem neuesten Stand zu bleiben, ist für Komponentenhersteller oft eine Aufgabe, die ihre Kompetenz übersteigt

Autor: Stefan Ruhmkorf, Solution Architect, Sales Continental Europe bei HMS, Text und Bilder

Es gibt viele Argumente, warum Firmen Kommunikationslösungen zukaufen. Meist fehlen die Kapazitäten, sich mit der Thematik auseinanderzusetzen. Oder es ist schlicht die Entscheidung, sich auf die eigene Kernkompetenz zu konzentrieren und darüberhinausgehende Technologien von Profis zuzukaufen. Auch die Tatsache, dass sich die Kommunikationsstandards permanent ändern und es aufwendig ist, neben dem üblichen Tagesgeschäft hier auf aktuellem Stand zu bleiben, spricht für zugekaufte Lösungen. In vielen Fällen gibt es gut geeignete Angebote «von der Stange», also Standardprodukte, die die eigenen Kommunikationsanforderungen abdecken. Was aber, wenn diese nicht ausreichen, bzw. die Anforderungen im konkreten Anwendungsfall individuelle Lösungen erfordern?

Lösungen für verschiedenste Kommunikationsstandards
Die Experten für industrielle Kommunikationslösungen von HMS bieten eine breite Standardpalette mit verschiedenen Lösungen für die unterschiedlichsten Feldbusse und Industrial-Ethernet-Protokolle. Doch es gibt auch individuelle OEM-Lösungen. Diese sind zum Beispiel dann notwendig, wenn es feste Kundenvorgaben wie eigene Protokolle oder bestimmte Einbausituationen gibt. Dann unterstützt HMS bei der Lösungsfindung, übernimmt je nach Bedarf Hardware- und Software-Entwicklung und fertigt abschliessend die passende Lösung in Serie.
Markus Demaria, R&D Director, HMS Technology Center Ravensburg GmbH, erklärt: «Hier liegt eine unserer wesentlichen Stärken. Wir kennen nicht nur alle Feldbusstandards wie Profibus, Profinet, DeviceNet, EtherNet/IP, EtherCAT, Powerlink, Modbus, CC-Link IE, CANopen bis BACnet und weitere, sondern wir verfügen bei den Anwendungen über jede Menge Praxiserfahrung. Gleichzeitig haben wir mit Anybus, IXXAT und eWON im eigenen Haus eine breite Produktpalette für die unterschiedlichsten Standards. Wenn ein Anwender eine individuelle Kommunikationslösung benötigt, können wir also aus dem Vollen schöpfen.»

Kurze Entwicklungszyklen dank erprobter Plattformen
Damit sich individuelle Lösungen einsetzen lassen, müssen ihre Entwicklungszyklen kurz sein und auch Qualität und Zuverlässigkeit stimmen. Gerade im Bereich Kommunikation sind Anwender heute in Bezug auf Sicherheit und Risikominimierung kritischer geworden. Die Entwicklung einer passenden Kommunikationslösung sollte also weder die gesamte Produktentwicklung einbremsen noch die Qualität negativ beeinflussen. Hier ist es von Vorteil, dass die Kommunikationsexperten für ihre individuellen OEM-Lösungen auf ein breites Spektrum in der Praxis erprobter Plattformen aufsetzen können.
Das verkürzt einerseits die Entwicklungszeiten und erhöht andererseits die Qualität und Zuverlässigkeit. Dank hauseigener Feldbuslabore können die fertigen Lösungen ausserdem inhouse diversen Praxistests unterzogen werden. Zudem unterstützen die Kommunikationsexperten bei Feldbus-Conformance-Prüfungen, Zertifizierungen usw. Die fertige Lösung erhält der Anwender auf Wunsch als OEM-Produkt mit eigenem Logo und im eigenen Gehäuse.

Edge-Lösungen und funktionale Sicherheit
In der Regel rechnen sich individuelle Lösungen, die eine Hardware-Entwicklung beinhalten, ab einer Stückzahl von 500 pro Jahr. Wenn die angepassten Entwicklungen aber auf vorhandene Plattformen aufsetzen, können auch kleinere Stückzahlen wirtschaftlich sein. Demaria erläutert: «Im Zuge von IIoT werden immer mehr individuelle Edge-Lösungen gefragt. Hier geht es dann im Wesentlichen um Software-Entwicklungen, die im Gegensatz zu Hardwareänderungen mit deutlich weniger Aufwand zu realisieren sind und daher auch für kleinere Stückzahlen wirtschaftlich umgesetzt werden können.»
Am anderen Ende des Komplexitätsspektrums finden sich Anwendungen, die funktionale Sicherheit fordern. Auch hier unterstützt ein erfahrenes Entwicklungsteam mit TÜVzertifizierten Functional Safety Engineers bei der Entwicklung, von der Spezifikation der Sicherheitsanforderungen über die Erstellung von Sicherheitskonzepten, die normkonforme Entwicklung, Risiko- und Ausfallanalysen bis hin zur Zertifizierung und Entwicklung der passenden Kommunikations-Soft- und -Hardware. Und das Team übernimmt auch in diesen Fällen über Jahre hinaus die Produktion.

Passendes Gerät für jeden Einsatzfall
Kommunikation wird in vielen Bereichen benötigt. Entsprechend breit gefächert sind die Anwendungen, die die Spezialisten im Kundenauftrag realisiert haben. So wurde zum Beispiel ein individuelles Gateway für einen Schwingungssensor entwickelt. Der Sensor kommuniziert normalerweise über TCP/IP mit einer PC-Anwendung. Das Gateway adaptiert nun dieses vorhandene Interface und setzt die wichtigen Daten auf Profibus um. In einem Projekt von Artthea, bei dem im Theater Kulissen verfahren werden, erhielt eine Sicherheitssteuerung das passende Kommunikationsgateway für EtherCAT mit Safety-Funktionen, um den hohen Sicherheitsansprüchen gerecht zu werden.

Interessante Kundenlösungen
Aber nicht nur Standard-Kommunikationsbusse werden unterstützt. Für SEW hat HMS z.B. ein Gateway entwickelt, mit dem sich bis zu acht Antriebe über den SEW-eigenen SBUS an Powerlink anschliessen lassen. Damit können die Antriebe von nun an auch problemlos mit B&R-Steuerungen genutzt werden. Einige Zeit nach der Entwicklung des Gateways hat SEW eine Erweiterung beauftragt, um eine höhere Verfügbarkeit zu gewährleisten. Die Kommunikationsexperten haben daraufhin das Gateway entsprechend weiterentwickelt.
Rockwell, ein langjähriger Kunde für die Entwicklung von Kommunikationslösungen, benötigte für seine Safety-Relais-Linie ein Gateway, um einen proprietären optischen Bus auf EtherNet/IP umzusetzen. Das Projekt reichte von der gemeinsamen Spezifikation über die Implementierung bis zur Serienproduktion. Dabei wurde auf Basis des Standardmoduls für EtherNet/IP das passende Gateway entwickelt. Die Verwendung des Standardmoduls als Basis hat dabei den Vorteil, dass alle Weiterentwicklungen der Feldbus-Firmware im Standardbereich direkt in der kundenspezifischen Lösung eingesetzt werden können.
In einem anderen Projekt geht es aktuell darum, die Möglichkeit zu schaffen, bei industriellen Netzwerken, im konkreten Fall Profinet und Interbus, passiv mitzuhören und die Daten an eine Cloud weiterzugeben. Der Clou dabei ist, dass die bestehende Anlage nicht geändert werden muss. Damit eignet sich diese Lösung ideal für Retrofits.

Infoservice
HMS Industrial Networks GmbH
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Use Case bei Artthea: Hier sollen Theaterkulissen verfahren werden


HMS entwickelt nach Kundenanforderungen auch individuelle OEM-Lösungen


Standard-Palette der HMS-Kommunikationslösungen