Hinzufügen von IoT-Funktionalität zu bereits vorhandenen Systemen, Teil 1

Mit wenigen einfachen Ergänzungen können Sie vorhandene ältere Produkte in die IoT-Umgebung einbinden. 

In diesem ersten Teil zeigen wir, wie Remote-E/A-Module von Brainboxes die Ethernet-Konnektivität mit installierten Systemen ermöglichen. Dadurch können Daten von alten und vorhandenen Maschinen genutzt werden, was die Steuerungsoptionen und die Produktivität in älteren Systemen verbessert.

Es ist nicht erforderlich, in teure Upgrades zu investieren, um Ihre Systeme optimal zu nutzen. Wir zeigen Ihnen, dass die Einbindung von Remote-E/A-Modulen von Brainboxes eine effektive Lösung für das einfache Upgrade von installierten Systemen ist.

Folgende Geräte werden verwendet: eine Ethernet/Digital-E/A mit RS232 Serial Unit ED-204 (789-8141) , eine Ethernet/16 Digital Out Unit ED-527 (789-8122) und ein Ethernet-Switch SW-504 (847-4752) .

Ethernet-Switch SW-504

Der Switch SW-504 ermöglicht den Anschluss aller Geräte an das Netzwerk. Auf der Demoplatine sind SPS, HMI, ED-204 und ED-527 mit dem Ethernet-Switch SW-504 verbunden. Dadurch können alle Geräte zu einem Netzwerk verbunden werden. Dieser Switch ist ein so genannter Unmanaged Switch und erfordert keine Software. Er stellt einfach weitere Ethernet-Anschlüsse für den Anschluss aller Geräte bereit.

Nachdem die Geräte mit dem Netzwerk verbunden sind, sind Sie von den Verdrahtungseinschränkungen räumlicher Nähe befreit. Sie können von einem zentral gelegenen Standort überwachen und steuern und sogar unterwegs Ihre Produktionslinie kontrollieren.

Remote-E/A-Demoplatine

E/A-Einheiten können außerhalb der SPS angeordnet werden. Diese Einheiten werden als Remote-E/A oder dezentrale E/A bezeichnet. Darum handelt es sich beim ED-204 und ED-527. Ethernet-basierte Remote-E/A ist eine effektive Methode zur Erweiterung oder Ausdehnung Ihrer Steuer- und Überwachungsmöglichkeiten auf einen großen Bereich. Weitere Informationen zur Einrichtung von Remote-E/A sind über den nachfolgenden Link verfügbar.

Video Demoplatine

Das Video unten zeigt, wie die gebräuchlichen Arten von Industriegeräten ihre Daten extrahieren und steuern. Das kann wirklich hilfreich sein, um Ihre Fabrik zu modernisieren, automatisieren und effizienter zu gestalten. Es bildet die Grundlage der IoT- bzw. Industrie 4.0-Bewegungen, womit wir uns in Teil 2 intensiver beschäftigen werden.

Einrichtungsüberblick

Zur Vereinfachung der Einrichtung verfügen alle Geräte über eine feste IP-Adresse. Nachdem alle Geräte an das Netzwerk angeschlossen worden sind, können die entsprechenden Geräte in der Schneider Electric M221 SPS oder dem Magelis HMI lokalisiert werden. Entsprechende Informationen finden Sie in den Produkthandbüchern von Brainboxes.

Die Geräte ED-204 und ED-527 von Brainboxes sind mit Modbus TCP ausgestattet, sodass Sie mit den Geräten von Schneider kommunizieren können, wenn sie für die Verwendung dieser Sprache konfiguriert sind. Nach dem Abschluss der Konfiguration können die SPS und das HMI für die Kommunikation mit den Geräten unter Verwendung von Modbus TCP eingestellt werden. Dieses Protokoll ist in der Software von Schneider Electric als Option auswählbar.

Im Demoplatinenbeispiel kann der Lüfter jetzt entweder vom HMI aus oder durch Drücken der Start/Stopp-Tasten gesteuert werden. Dieses Prinzip kann auch auf eine Reihe von industriellen Anwendungen angewandt werden, z. B. zum Abschalten einer Maschine, wenn eine Sicherheitstür geöffnet wird. 

Anwendung

Ethernet/Digital-E/A von Brainboxes kann verwendet werden, um wie auf dem ED-204 gezeigt Eingaben wie Sensoren und Schalter zu überwachen. Außerdem können sie zur Steuerung von Remote-Ausgängen wie Lüftern, Summern und Displays verwendet werden, wie am Beispiel des ED-527 Ethernet/16 Output gezeigt.

Mit diesen Produkten können Sie:

• Feststellen, wie viele Ereignisse stattgefunden haben
• Sofort informiert werden, wenn es einen Ausfall gegeben hat
• Ermitteln, ob Ihre Maschine Geld in Echtzeit verdient
• Das Wissen, wie lange Ihre Maschine läuft, hilft bei der Berechnung der Gesamtanlageneffektivität Ihrer Maschine.
• Diese Daten können dann bei der Überprüfung von zukünftigen Entscheidungen zu Kapitalinvestitionen als eindeutige Beweise verwendet werden.

Mithilfe des Touchscreens am HMI kann angezeigt werden, welchen Echtzeitstatus die Sensoren und Ausgänge haben und wie oft sich der Status der Tasten oder Sensoren geändert hat. Am Ende des Tages, der Woche oder des Monats können alle Informationen durchgesehen werden, um die Systemleistung zu ermitteln.

Referenz Schneider Electric 

Sowohl die SPS als auch das HMI werden mit den Softwaretools Vijeo (HMI-Design) und SoMachine (SPS-Kontaktplan) von Schneider programmiert.  

Vijeo HMI-Design (907-6491)

Schneider Electric PLC-Programmiersoftware (815-0667)

In Teil 2 werden wir uns stärker auf die Überbrückung der Kluft zwischen älteren Systemen und dem Internet der Dinge konzentrieren.

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SoMachine SPS-Kontaktplan