Steuerung mit Touchpanel und Onboard-I/Os

Von der S7 in die Cloud

Insevis ist für seine Ergänzungen zur Siemens-Welt bekannt. Die Produktfamilien umfassen eigene Hutschienensteuerungen mit S7-CPUs mit und ohne Onboard-I/Os, S7-Panels ohne Windows und Verbindungen von beiden als Kompaktsysteme sowie Anbindungen an die IT-Ebene per MQTT und OPC UA.
 S7-SPS mit 4,3"-Touchpanel und 
integrierter Peripherie in 43mm Bautiefe
S7-SPS mit 4,3″-Touchpanel und integrierter Peripherie in 43mm BautiefeBild: Insevis GmbH

Die S7-CPUs von Insevis enthalten einen zur Siemens-S7-300 kompatiblen Befehlssatz und zusätzlich eigene SFCs für Sonderoperationen. Sie lassen sich mit den bekannten Siemens-Programmiertools TIA-Portal und Simatic-Manager in AWL, KOP, FUP, S7-SCL, S7-Graph als S7-315-2PNDP programmieren. Die 8MB Ladespeicher und 1MB Arbeitsspeicher sind bislang für die Anwenderprogramme mehr als ausreichend. Die beiden Ethernet-Schnittstellen on board können getrennt oder als Switch betrieben werden. Darauf lassen sich die Protokolle S7-Kommunikation Put/Get (zur Kommunikation mit Siemens-CPUs und HMIs), TCP, UDP sowie Modbus TCP ausführen. Zusätzlich kann jede Insevis S7-CPU als CANopen Master 127 CAN-Slaves (intelligente Antriebe, I/O-Inseln, etc.) anbinden und über die RS232- sowie die RS485-Schnittstelle per Modbus RTU und freies ASCII mit externen Geräten wie Energiemessern kommunizieren. Schnittstellen zu Profinet und Profibus sind optional verfügbar.

Intelligente Visualisierung

Das integrierte 4,3″-Touchpanel zeichnet sich durch seine kurzen Umschaltzeiten aus und enthält einen vierfach VNC-Server für 1:1-Remote-Anzeigen. Es kann seine Seiten in vielen Sprachen anzeigen, verfügt über Bildbausteine, Funktionsgrafen, ein umfangreiches Störmeldesystem, 64 Trendkanäle mit jeweils 655.000 Archivierungen und eine Rezepturverwaltung von bis zu 128 Rezepten mit je 256 Datensätzen aus je 256 Elementen. Und das alles mit einem Insevis-eigenen Betriebssystem, ohne Virengefahr aber dafür mit langfristiger Liefer- und Updatesicherheit. Die kostenlose Visualisierungssoftware Visustage entspricht vom Handling den bekannten Siemens-WinCC-flexible und WinCC-TIA mit deutlichen Erleichterungen bei der Projektierung und kann bestehende WinCC-TIA-Projekte zum großen Teil automatisch in das Insevis-Format konvertieren. Eine Simulation der Visualisierung zusammen mit dem TIA-Projekt ist problemlos möglich. Ebenso problemlos und völlig kostenfrei laufen damit erstellte, frei dimensionierte Remote-Visualisierungen von S7-Bestands-CPUs von Siemens, Vipa oder Insevis durch die freie Software „RemoteStage“ auf aktuellen Windows-PCs. Es gibt keinerlei Bezahlschranken wie Lizenzen und Powertags und die Remote-Visualisierung kann bis zu 3.000×3.000 Pixel groß ausfallen und unbeschränkt oft verwendet werden.

Insevis hat aus der 13-jährigen Erfahrung mit diesen kompakten Geräten eine Auswahl der meist genutzten Ein- und Ausgänge flexibel konfigurierbar auf die Peripherieebene gebracht, um damit viele Anwendungen in einer Bautiefe von 43mm realisieren zu können. Zwölf digitale Eingänge sind als Vor-/Rückwärtszähler, Frequenzmessung oder für vierfach Encoder-Signale konfigurierbar. Zwölf weitere digitale Ein- und Ausgänge können in ihrer Funktion bitweise umgeschaltet werden und zwei Ausgänge davon sind als PWM uni- bzw. bidirektional konfigurierbar. Drei Analogkanäle lassen sich einzeln je als Ein- oder Ausgang verwenden und dazu für verschiedene Strom- und Spannungssignale konfigurieren. Drei weitere Analogeingänge stehen für seltener benutzte Signale, wie Dehnungsmessstreifen, PT100/1000 und Thermoelementen, zur Verfügung. Dabei bleibt die Peripherie immer über die Onboard-Schnittstellen dezentral erweiterbar, wenn Bedarf besteht.

Der große Erfolg der so aufgebauten 4,3″-Panel-SPS ermutigte die Insevis-Ingenieure, diese Idee auch auf andere Display-Größen bis zu 15,6″ zu übertragen und ebenso auf die Hutschienensteuerung ohne Touchpanel. So entstand eine ganz neue Produktfamilie inklusive einer 10″-Variante mit einer Bautiefe von weniger als 48mm. Diese Geräte eignen sich wegen der Quasi-Beibehaltung der S7-Programme besonders als Ersatz für nicht mehr lieferbare C7-Steuerungen von Siemens und überall da, wo kompakte Abmessungen verlangt werden.

Anbindung an Cloudsysteme

Durch ihre Expertise im Bereich S7-Steuerungen und Kommunikation konnten die Insevis-Ingenieure ein einfach konfigurierbares IIoT-Gateway entwickeln. Der integrierte Webkonfigurator erlaubt die Konfiguration in einem Browser ohne zusätzliche Software. Mit wenigen Klicks werden Daten mehrerer S7-Steuerungen aus der Maschinenebene per S7-Kommunikation über Put/Get oder über Modbus-TCP abgeholt und in verschiedenen Protokollen für die IT-Ebene bereitgestellt. Als OPC-UA-Server kann das Gateway selektierte Datenpunkte samt History bereitstellen oder per MQTT Client verschiedene Messages verbreiten bzw. dafür anmelden (publishing/ subscribing). SHA-256-Verschlüsselung und openVPN gehören ebenfalls zum IIoT-Paket.

Durch das integrierte NodeRED steht eine große Anzahl Nodes zur Verfügung, mit denen spezifische Dienste konfiguriert und sogar eine Webvisualisierung im Dashboard realisiert werden können – wenn man Scriptsprache beherrscht. Einfacher ist es mit der WebVisu, einer konventionell projektierten Webvisualisierung für gewöhnliche Browser, welche es bei Insevis auch ganz ohne Scriptprogrammierung gibt. Die neueste Version der Visualisierungssoftware Visustage kann die projektierten Visualisierungen per Kopfdruck in eine HTML5 und JavaScript-basierte Webvisualisierungen konvertieren. Sie wird in dem Webserver des Gateways gehostet und lässt sich mit den projektierten Datenpunkten in jedem Webbrowser dargestellen.

Auch die IIoT-fähigen S7-Edge-HMIs von Insevis verfügen über sämtliche Gatewayfunktionen, OPC UA, MQTT, Node Red, VPN, Security sowie eine der Panel-Visualisierung entsprechenden Webvisualisierung. Außerdem entspricht die Projektierung in der Visualisierungssoftware Visustage fast 1:1 der bisherigen, so dass sich dafür kein Kunde beim Handling umstellen muss.

Fazit

Egal ob als als Second Source, Ersatz für die C7, Lebensdauerverlängerer der S7-300er oder einfach nur für kompakte Anforderungen – Insevis bietet nicht nur Ergänzungen zur S7-Welt, sondern mit den Cloudlösungen auch die entsprechende Anbindung an die IT-Ebene.

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