Seit Informations-Technologien auch in die Industrieautomation Einzug gehalten haben, werden PCs zur Visualisierung, als Leitstandsrechner und zur Anbindung an das Firmennetzwerk genutzt. Die SPS übernimmt weiterhin in Echtzeit die Steuerungsaufgaben. Was heute selbstverständlich erscheint, stellte die Automatisierungstechnik zu Anfang des letzten Jahrzehnts vor neue Herausforderungen: Die zunehmende Verschmelzung von unterschiedlichen Automatisierungskomponenten zu integralen Gesamtsystemen erforderte eine enge Verbindung zwischen PC und SPS. Eine Antwort auf diese Herausforderung, speziell im Umfeld der weit verbreiteten S7-Steuerungen von Siemens, bestand anfangs im Einsatz von CP-Kommunikationsprozessoren. Für die meisten Anwendungen war diese Technologie jedoch schlicht überdimensioniert. Als effiziente und kompakte Alternative entwickelte Helmholz deshalb vor zehn Jahren die ersten Ethernet-Adapter der Netlink-Serie. Seitdem wurden weltweit rund 40.000 Netlink-Geräte installiert. Per Netlink-Gateways lässt sich für MPI/PPI/Profibus der direkte Kontakt vom PC zur SPS herstellen. Als Übertragungswege stehen dabei Ethernet, WLAN und Highspeed-USB zur Auswahl. Als Protokoll wird Standard-Ethernet TCP/IP verwendet. Auf der Steuerungsseite ermöglichen die Module die volle Übertragungsgeschwindigkeit von 12Mbit/s. Die Produktfamilie umfasst heute fünf Geräte und deckt das komplette Anwendungsspektrum ab. Als bisher jüngstes Familienmitglied ermöglicht der Netlink Pro PoE die direkte Aufnahme der Versorgungsspannung aus der CPU des Automatisierungsgerätes oder optional über ein Cat5-Netzwerkkabel mit Hilfe einer PoE-Energieversorgereinheit.
Netlink Pro Compact und Netlink USB Compact
Rund zwei Jahre nach dem ersten Netlink führte Helmholz die Module Netlink Pro zum Kommunizieren und Netlink USB zum Programmieren ein. In der aktuellen Version Netlink Pro Compact bzw. USB Compact verfügen die Geräte über Gehäuse im Standard-Profibus-Stecker-Format. Der neue Netlink Pro Compact wird direkt auf die Schnittstelle des Profibus-Teilnehmers gesteckt. Die Betriebsspannung bekommt der Netlink über das aktive Profibus-Gerät. Bei passiven Teilnehmern im Netzwerk kann das Ethernet-Gateway extern mit 24V versorgt werden. Durch die integrierte RJ45-Buchse ist es TCP/IP-seitig möglich, Standard-Cat5-Netzwerkkabel bis zu 100m Länge ohne weitere Komponenten anzuschließen. Der Adapter kann einfach für das MPI-/PPI-/Profibus-Netzwerk konfiguriert werden. Der im Lieferumfang enthaltene Treiber bindet sich nach der Installation automatisch in die gängigen S7-Engineering-Tools ein. Darüber hinaus können mittels Webinterface Parametrier- und Diagnosefunktionen genutzt werden. Das weit verbreitete Protokoll RFC1006 (ISO on TCP) wird ebenfalls unterstützt. Dies ermöglicht die Kommunikation mit vielen gängigen Softwareprodukten wie z.B. Visualisierungen, OPC-Servern usw. ohne zusätzlichen Treiber. Es können LAN-seitig bis zu 16 und MPI-/Profibus-seitig bis zu 32 Verbindungen parallel aufgebaut werden. Die Übertragungsrate des Ethernet-TCP/IP-Netzwerks von 10 Mbit/s oder 100Mbit/s erkennt das Gerät automatisch. Eine dynamische Adressvergabe kann mittels DHCP erfolgen. Als so genannter Single Master kann der Netlink Pro Compact ohne weiteren Master am Profibus aktiv sein. Dies ermöglicht passive Teilnehmer direkt anzusprechen. Über entsprechende Security Funktionen kann darüber hinaus der TCP/IP-Zugriff eingeschränkt werden. Als neue Zusatzfunktion kann über das Web-Interface der Schreibzugriff auf die angeschlossenen Automatisierungsgeräte blockiert oder eingeschränkt werden. Nicht zuletzt lässt sich mit Hilfe der S7-Basiskommunikation eine CPU-zu-CPU-Kopplung realisieren. Unterstützt werden die Verbindungsarten MPI und Profibus mit Hilfe der S7-Mechanismen X_PUT und X_GET. Für die Projektierung werden einfache Beispiel-Projekte kostenlos zur Verfügung gestellt. Mit einer frei verfügbaren Anwendungsbeschreibung kann dieser Kommunikationsweg in wenigen Schritten realisiert werden. Der Netlink USB Compact ist eine Alternative zur Profibus-PCMCIA-Einsteckkarte. Er ermöglicht die Umsetzung von einer USB-Schnittstelle auf den MPI/PPI oder Profibus für die Programmierung. Auch hier wird die volle Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 12Mbit/s unterstützt. Bis zu 32 Verbindungen für MPI bzw. Profibus lassen sich aufbauen. Versorgt wird das Modul über die USB-Schnittstelle und kann somit überall am MPI/Profibus eingesetzt werden. Auf USB-Seite werden die Protokolle Fullspeed (12Mbit/s) und Highspeed (480Mbit/s) unterstützt.
Fazit
Zehn Jahre nach der Einführung der Netlink-Gateways hat sich die effiziente Verbindung von SPS und PC über kompakte Ethernet- und USB-Adapter als kostengünstige Alternative zu aufwändigen Prozessoren etabliert. Die Produktfamilie bietet Lösungen für ein breites Anwendungsspektrum. Nicht zuletzt deshalb kann die Systeme Helmholz GmbH heute 40.000 installierte Netlink-Komponenten weltweit vermelden.
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