Erschienen am: 10.02.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 1+2 2017

HMS: Ein Anbieter - viele Möglichkeiten

Die Vielfalt der IndustrieKommunikation beherrschen

Daten sind das neue Öl: Die Bedeutung der industriellen Kommunikation lässt sich wohl kaum treffender beschreiben. Die Kommunikationsfähigkeit von Automatisierungsgeräten, Maschinen und Anlagen wird zum Schlüsselfaktor für den Erfolg. Gleichzeitig nimmt die Vielfalt der beteiligten Geräte und Protokolle immer weiter zu. HMS versteht sich als Technologiepartner für die industrielle Kommunikation und ermöglicht es Geräteherstellern, Maschinenbauern und Systemintegratoren, sich auf ihre Kernkompetenzen zu fokussieren und trotzdem die Vielfalt der industriellen Kommunikation zu beherrschen.


HMS unterstützt Gerätehersteller und Systemintegratoren partnerschaftlich bei der Vorbereitung auf Industrie 4.0 und das IIoT. Seit über 25 Jahren entwickelt HMS flexible Kommunikationslösungen für industrielle Netzwerke und verfügt über Expertenwissen rund um die industriellen Protokolle Profinet & Co. HMS unterstützt seine Kunden mit leistungsfähiger Technologie, die Multi-Netzwerklösungen in nur einem Entwicklungsprojekt ermöglicht und mit den Anforderungen wächst. Die Kunden profitieren von der kontinuierlichen Produktpflege seitens HMS. In mehreren Entwicklungszentren halten Kommunikationsexperten die HMS-Produkte auf dem aktuellen technologischen Stand und erweitern das Produktportfolio der HMS-Marken Anybus, IXXAT und eWon kontinuierlich, z.B. um sich neu etablierende Protokolle wie OPC UA. Neben den modularen Embedded-Kommunikationslösungen stellt HMS mit dem Multinetzwerkprozessor Anybus NP40 auch eine hoch integrierter Chip-Lösung als Basistechnologie für die Vernetzung von Maschinen und Anlagen im industriellen Umfeld zur Verfügung. Systemintegratoren können aus einer Vielzahl von HMS Gateways, Protokollkonvertern, PC-Karten und Topologiekomponenten als Bindeglieder für eine lückenlose und transparente Kommunikation in den verschiedenen Anlagenteilen wählen. Zukunftsweisend ist auch das Produkt- und Dienstleistungsangebot rund um funktionale Sicherheit, mit dem die aufwandsarme Realisierung vernetzter Safety-Systeme möglich wird.

Bild: HMS Industrial Networks GmbH

Feldbus oder Ethernet, Kabel oder Funkübertragung, Cloud oder keine Cloud? Die industrielle Kommunikation spielt eine zentrale Rolle bei der Digitalisierung der Geschäftsprozesse, der Umsetzung von Industrie 4.0 und dem industriellen Internet der Dinge (IIoT). Alle Konzepte setzen voraus, dass die Maschinen und Anlagen durchgängig miteinander vernetzt und mit den industriellen IT-Systemen verbunden sind. Der Markt ist in Bewegung geraten. Über die vielen etablierten Feldbus- und Industrial-Ethernet-Systeme hinaus sind neue Protokolle wie OPC UA und TSN, MQTT in der Automatisierungstechnik auf dem Vormarsch. Nach Einschätzung von HMS ist die Automatisierungstechnik heute in einer ähnlichen Situation wie zu der Zeit als die Ethernet-Systeme aufkamen. Es wird viel über neue Technologien wie Ethernet TSN, OPC UA und MQTT diskutiert und auch spekuliert. Stand heute geht HMS davon aus, dass die im Kontext von Industrie 4.0 diskutierten Technologien die etablierten Feldbus- und Industrial-Ethernet-Netzwerke ergänzen werden. Allerdings sind aus Sicht von HMS Flexibilität, hoher Datendurchsatz und die Multi-Netzwerkunterstützung zentrale Anforderungen an eine zukunftsfähige Kommunikationslösung.

Zukunftssicherheit für neue und Retrofit-Applikationen

Moderne Automatisierungsgeräte sollten in der Lage sein, sich direkt oder über eine Cloud-Anbindung mit den industriellen IT-Systemen zu verbinden. Dabei kristallisiert sich OPC UA immer mehr als systemübergreifender, offener Standard heraus. OPC UA wird mittlerweile von fast allen führenden industriellen IT-Systemen unterstützt und sogar SAP und Microsoft bieten entsprechende Schnittstellen an. HMS hat die Bedeutung von OPC UA frühzeitig erkannt und bietet heute bereits Lösungen für die Kommunikation mit OPC UA an. Für die Anbindung bestehender SPSen, die heute meist noch keine integrierte OPC-UA-Schnittstelle haben, bietet HMS mit den Routern der eWon-Flexy-Baureihe eine einfache Kopplung an OPC UA an. Die eWon-Flexy-Gateways verbinden sich einerseits direkt mit der Konfigurationsschnittstelle der SPS und haben andererseits für die Anbindung an die IT-Systeme einen integrierten OPC-UA-Server. Besonders vorteilhaft ist es bei dieser Lösung, dass die Konfiguration der SPS-Steuerung nicht verändert werden muss. Bestehende Anlagen lassen sich so einfach und ohne Änderungen der SPS-Konfiguration in moderne Automatisierungssysteme mit direkter Anbindung an die IT einbinden.

Gateways für Smart Grid

Auch für das Energiemanagement bzw. Smart Grid hat HMS Gateways entwickelt. Aus Sicht des Kommunikationsspezialisten ist Smart Grid ein Aspekt des IIoT. HMS versteht IIoT als Oberbegriff, unter dem verschiedene Märkte subsumiert werden. Dazu gehören beispielsweise Medical, Home, Smart Grid und natürlich Industrie 4.0 mit dem Fokus auf die Automatisierung - dem Kernmarkt von HMS. "Mit Lösungen wie dem Smart-Grid-Gateway haben wir unsere Aktivitäten auf Gebiete erweitert, auf denen wir Synergien mit der Automatisierung sehen", erläutert Michael Volz, Geschäftsführer, HMS Industrial Networks. "Und Fabriken mit ihren Feldbussystemen sind nun einmal sehr große Stromabnehmer. Entsprechend ausgeprägt sind die Effekte, wenn die vielen dezentralen Systeme über moderne Energiemanagementsysteme mit Smart Grids kombiniert werden." Die Smart-Grid-Gateways sprechen mit der Leitwarte die Protokolle der Energiewirtschaft und konvertieren sie in die Protokolle der Automatisierungssysteme. Die Kommunikation mit der Leitwarte findet mit VHPready via IEC60870-5-104 oder IEC61850 statt. Für die Kommunikation mit der lokalen Steuerung im Feld kommen Standards aus der Fabrikautomation wie Modbus, Profinet, Profibus oder Ethernet/IP zum Einsatz. Auch M-Bus und I/Os werden unterstützt, um beispielsweise Energiezähler auszulesen.

Multinetzwerktechnologie für Gerätehersteller

Auch für Gerätehersteller hat HMS die passende Lösung: Mit den austauschbaren Anybus-Kommunikationsmodulen können Gerätehersteller in einem Entwicklungsprojekt eine Multi-Protokollschnittstelle realisieren. Bei Automatisierungsgeräten, die eine Anybus-Schnittstelle implementiert haben, kann der Gerätehersteller bei Bedarf auf ein anderes Protokoll wechseln. Gerätehersteller profitieren vom HMS-Know-how und brauchen sich keine Gedanken machen, ob gerade Ethernet Time Sensitive Networking hoch im Kurs steht oder OPC UA künftig ein Pflicht-Interface sein wird. Mit einem Modulwechsel sind sie wieder aktuell und die Geräte gut vorbereitet für zukünftige Anforderungen. Bei der Erweiterung der Embedded-Profinet-Kommunikationsmodule mit OPC UA hat HMS einen Mechanismus implementiert, der die Daten, die das betreffende Automatisierungsgerät über Profinet zur Verfügung stellt, zusätzlich auch auf OPC UA abbildet. Das hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Konfiguration erforderlich ist. OPC UA läuft hier simultan zu Profinet über dasselbe Kabel. Der Gerätehersteller kann das bisherige Profinet-Kommunikationsmodul durch das Kombimodul (Profinet plus OPC UA) austauschen, um das Automatisierungsgerät in OPC UA einzubinden, ganz ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand. Das ist ein wesentlicher Aspekt. Denn um Daten abzugreifen, darf der Programmierer nicht erst die Applikationssoftware in der Steuerung anfassen müssen. Das Kombi-Modul schafft einen einfachen Übergang für Kunden, die bereits die Anybus-Technologie einsetzen, da sie durch den Modultausch für innovative Industrie-4.0-Konzepte vorbereitet sind.

Bewegungsfreiheit für Industrienetzwerke

Industrielle Funksysteme eröffnen neue Möglichkeiten für flexible und effiziente Automatisierungslösungen. Mit Wireless LAN oder Bluetooth werden teure Kabelwege durch moderne Funktechnologie ersetzt und mobile Teilnehmer einfach und zuverlässig in das Automatisierungsnetzwerk integriert. Funknetzwerke sind darüber hinaus Basistechnologie für die Realisierung mobiler Bedienkonzepte unter Nutzung von Standard Smart Devices wie Tablet-PCs oder Smartphones - Stichwort 'Bring your own device' (BYOD). Der neue Anybus Wireless Bolt von HMS erfüllt alle Anforderungen an ein industrielles Funk-Gateway. Mit seiner innovativen Bauform und der integrierten Antenne ist er für den Einsatz direkt an der Maschine konzipiert. Der Wireless Bolt unterstützt sowohl WLAN (2,4 oder 5GHz) als auch Bluetooth. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, denn der Wireless Bolt kann wahlweise Access Point oder Wireless Bridge sein. Bei Verwendung als Access Point stellt er einen drahtlosen Zugang zum Steuerungsnetzwerk der Maschine her. So können Maschinen per Tablet-PC oder Smartphone konfiguriert, parametriert und bedient werden. Auch der aktuelle Betriebszustand der Maschine, Produktionsstückzahlen oder Diagnosedaten können per Funk abgefragt werden. Damit wird das Konzept 'Bring Your Own Device' (BYOD) Realität. Insbesondere bei verketteten Systemen wie Druck- oder Verpackungsmaschinen ist der Wireless Bolt eine kostengünstige Alternative zu fest installierten HMIs. Der Anybus Wireless Bolt vereint Anschluss, Kommunikationsprozessor und integrierte Antenne in einer Einheit. Er hat ein robustes Design mit IP67-Gehäuse. Die Reichweite der Funkverbindung beträgt bis zu 100m. Die Anbindung an die Maschinensteuerung erfolgt per Ethernet.

Zukunftssicherheit durch Partnerschaft

Die vorstehenden Beispiele verdeutlichen, wie vielfältig und komplex die Anforderungen und Möglichkeiten der Kommunikation von Maschinen und Anlagen geworden sind. Ausgehend von der IT hat die Digitalisierung der Geschäftsprozesse jetzt auch die Automatisierungstechnik erreicht. Nur wer das enorme Tempo bei der Umsetzung der neuen Trends mitgehen kann, wird auch in Zukunft erfolgreich sein. HMS versteht sich als Technologiepartner für die industrielle Kommunikation und bietet seinen Kunden Zukunftsperspektiven, egal welche Technologien sich etablieren.