Modicon M262 : IIoT-fähige Steuerung für innovative Automatisierungstechnik

Die alten Marktführer sind verschwunden oder lösen sich gerade auf. Doch nicht nur zuhause, auch im industriellen Bereich haben Daten und die Cloud das Potenzial, die etablierte Weise unserer Produktion, unseres Denkens und des Geschäftemachens zu verändern. Umfassende Digitalisierung von Maschinen ist dabei unerlässlich. Datenbasierte Geschäftsmodelle sind stets darauf angewiesen, dass etwa Maschinenbauer jederzeit und von überall her auf die realen Messdaten ihrer eigenen Maschinen zugreifen können.

Daten und Cloud bieten im Rahmen von Industrie 4.0 ganz neue Möglichkeiten, um herkömmliche Geschäftsmodelle zu verändern. Maschinen werden nicht einfach nur an den Kunden ausgeliefert, sondern bleiben über den gesamten Lebenszyklus mit ihrem Hersteller verbunden. Wartung und Diagnose aus der Ferne, sowie die Möglichkeit zur Voraussage zukünftiger Ausfälle, gestatten gezielte und damit kostensparende Wartungseinsätze. Der Mehrwert datengestützter Geschäftsmodelle ist offensichtlich – die Herausforderungen allerdings auch: alle Anlagenteile müssen zu digitaler und durchgängiger Kommunikation befähigt sein, um vorhandene Sensorik und Informationen zu übertragen. Zudem muss die Sicherheit der Datenübertragung zu jedem Zeitpunkt garantiert sein.

Wichtige Voraussetzung dafür: Steuerungslösungen, die auf die gegenwärtigen Anforderungen vorbereitet sind. Mag man diese Technologien nun IIoT, Industrie 4.0 oder Cloud nennen – am Ende muss der Maschinenbauer in der Lage dazu sein, die Daten seiner Maschinen effektiv zu sammeln.

Als Spezialist für Automatisierung und Antriebstechnik hat Schneider Electric die Weichen richtig gestellt. Für die digitale Transformation von Industrieanlagen steht beispielsweise die ganzheitliche Lösungsarchitektur EcoStruxure Machine bereit, in der vernetzte Produkte, Steuerungselemente und Software so miteinander vernetzt sind, dass eine wechselseitige Datenkommunikation möglich ist. Offen und skalierbar lässt sich EcoStruxure Machine in jeden Industriebetrieb individuell implementieren und je nach Bedarf sukzessive erweitern.

Insbesondere dank der Verwendung einer einzigen Software, EcoStruxure Machine Expert, für alle Anwendungen – von der einfachen SPS-Steuerung bis hin zu leistungsstarken Motion Controllern für die Verpackungsindustrie – bleibt die komfortable Skalierbarkeit der Architektur gewährleistet. Auch bei Erweiterungen und Umbauten der Maschine ist die Durchgängigkeit des Systems nicht gefährdet.

Wichtige Voraussetzung für die IIoT-Vernetzung im Sinne von EcoStruxure Machine ist immer auch eine leistungsstarke speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Alle Fäden einer Maschine laufen hier zusammen. Angesiedelt auf der mittleren Ebene von EcoStruxure, zwischen den Connected Products und der Cloud, ist beispielsweise Modicon M262 eine solche IIoT-Steuerung, die als zentrales Bindeglied zwischen Datenerfassung und Anlagenkontrolle fungiert. Aufgrund hoher Leistungsfähigkeit und dem obligatorischen Webserver mit integrierter Web-Visualisierung ist sie bestens geeignet für anspruchsvolle Maschinen – vor allem in Branchen wie Material Handling, Hebezeug, Textil, Verpackung, Nahrungsmittel und Elektronik.

Heute schon wichtig, in Zukunft essenziell: eine zeitgemäße Steuerung sollte neben SPS auch über direkte Cloud-Konnektivität verfügen. So lässt sich die IIoT-Steuerung Modicon M262 etwa dank integrierter Industrie 4.0-Protokolle (MQTTs, JSON, OPC UA) ohne weitere Gateways in eine Cloud einbinden und ermöglicht die Sammlung von Daten. Damit werden nicht nur neue Geschäftsmodelle hinsichtlich Überwachung, Wartung und Diagnose von Maschinen denkbar, die das klassische „Deliver and Forget“-Modell ablösen, sondern auch die Funktionalität verschiedener Anwendungen kann schier unbegrenzt erweitert werden. So ist es mit der Modicon M262 zum Beispiel möglich, dank einer integrierten Programmierschnittstelle (API), Funktionen und Programme in der Cloud direkt auszuführen. Die dadurch entstehenden Möglichkeiten hinsichtlich Funktionalität und Kosteneinsparung haben das Potenzial, den Industriesektor zu revolutionieren.

Bei all diesen Vorzügen moderner Steuerungslösungen in puncto Produktivitäts- und Effizienzsteigerung darf der Sicherheitsaspekt keinesfalls vernachlässigt werden – gerade, wenn es um datengestützte Geschäftsmodelle geht.

Im Fall der Modicon M262 ist die Cloud-Kommunikation beispielsweise mit TSL verschlüsselt. Zusätzliche Sicherheit erhält man durch getrennte und separate Ethernet Netzwerke. Mit ihnen lässt sich die Cloud-Kommunikation sowohl von der Feldebene als auch von der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation trennen. Auch die Kommunikation in der Fabrikationshalle kann separiert werden. Bis zu fünf getrennte Ethernet-Netzwerke sind möglich. Für einen Angreifer von außen ist es damit deutlich erschwert, auf Daten und Maschinen zugreifen zu können.

Neben diesen essenziellen Sicherheitsaspekten und der Cloud-Fähigkeit ist auch die Vielseitigkeit einer Steuerung von großer Bedeutung. Aus diesem Grund basiert die IIoT-Steuerung von Schneider Electric auf der bekannten Programmierumgebung Codesys V3. Bei vielen Fachleuten bekannt, erleichtert Codesys V3 die Implementierbarkeit und Handhabbarkeit der Steuerung in einen Industriebetrieb deutlich.

Ein weiterer Pluspunkt einer zeitgemäßen IIoT-Steuerung wie Modicon M262: Die Performance ist sehr hoch. Trotz integrierten Cloud-Protokollen und einem Webserver, eignet sie sich auch für anspruchsvolle Maschinen und ermöglicht zusätzlich Motionfunktionalität für bis zu 16 Achsen über Sercos III.

Hinzu kommt, dass die neue IIoT-Steuerung den Austausch von angeschlossenen Geräten vereinfacht. Ausgestattet mit einem „Fast Device Replacement“ (FDR) System können etwa Frequenzumrichter ausgetauscht werden, ohne dass dessen Parameter erneut eingespielt werden müssten. Die Daten für das Projekt liegen in der Steuerung vor und das neue Gerät wird ohne Aufwand sofort wieder in den Betriebsablauf integriert. Das verringert die Service- und Inbetriebnahmezeiten erheblich. Hinzu kommt, dass ein integrierter Webserver mit vorbereiteten Diagnose-Seiten und umfangreicher Web-Visualisierung die Erstellung eigener Webseiten basierend auf HTML5 erlaubt.

Fazit: IIoT-fähige Steuerung für zukunftssichere Automatisierungstechnologien

Digitalisierung und IIoT haben das Potenzial, den Industriesektor zu revolutionieren. Immer mehr Funktionen und Anwendungen in einer Fabrikhalle werden digitalisiert und lassen sich zielgenau steuern und aufeinander abstimmen. Gleichzeitig werden an allen neuralgischen Punkten einer Anlage Daten erhoben, die nicht nur dabei helfen, die Produktivität zu erhöhen, sondern ebenso die Kosten- und Energieeffizienz eines Betriebs zu steigern. Doch die Zukunft 4.0 hält noch mehr Möglichkeiten bereit. Insbesondere die Anbindung an die Cloud gestattet das Entwickeln völlig neuer Geschäftsmodelle. Viele Maschinenbauer begleiten ihre neuesten Maschinen schon heute während des gesamten Lebenszyklus und Überwachung und Diagnose finden nicht vor Ort, sondern zu jeder Zeit aus der Ferne statt. Diese Lernkurve ist bereits gestartet und lässt sich nicht mehr stoppen. Der Grund dafür: All das spart wertvolle Ressourcen und reduziert die Betriebskosten. Zentrale Schnittstelle der ganzheitlichen Digitalisierung eines Industriebetriebs ist dabei eine leistungsstarke und sichere Steuerung, mit der man Maschinen sowohl präzise kontrollieren als auch mit der Cloud verbinden kann.

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(Entgeltliche Einschaltung)