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2019-10-31

Wir nehmen Industrienetzwerke unter die Lupe

Wir nehmen Industrienetzwerke unter die Lupe

Die Verwendung von Maschinen und Geräten, die von Computern oder kleineren, spezielleren Versionen, die Mikrocontroller genannt werden, wird immer weiter verbreitet. Zusammen mit der Entwicklung des Internet ist immer häufiger die Rede von einer weiteren Revolution, der sog. Industrie 4.0, die Produkte der Marken Advantech oder Brainboxes unterstützen.

Was ist die Industrie 4.0?

Die Idee der Industrie 4.0 bezieht sich auf die Verwendung von Komponenten, die die Automatisierung unterstützung, sowie die Möglichkeit von Datenverarbeitung und Datenaustausch zwischen einzelnen Maschinen oder sogar ganzen technologischen Blöcken. Dies soll bei der laufenden Modernisierung des Produktionsverfahrens helfen, sowie dafür sorgen, dass die auf diese Weise erhaltenen Produkte allen von Kunden gestellten Anforderungen entsprechen. Um dies vorzunehmen, ist eine Kommunikation in zwei Ebenen erforderlich – vertikal und horizontal – was die laufende Verständigung und den Informationsaustausch zwischen allen an der Produktion beteiligten Parteien erlaubt. Hier wird die Partei nicht länger eine Abteilung oder sogar ein Mensch in der Fabrik, sondern eine konkrete Produktserie oder Maschine sein, die für deren Herstellung und weitere Verarbeitung verantwortlich ist.

Ein so detaillierter Grad an Kommunikation ist dank der Anwendung der Funktionsprinzipien der Wertekette möglich, die auf der Nutzung von cyber-physischen Systemen, Cloud-Verarbeitung sowie Internet of Things basiert. Es sind jedoch Schnittstellen und Geräte erforderlich, die die Umsetzung dieser Idee in die Tat ermöglichen. Kommunikationskarten die mit unterschiedlichen Bus-Arten kompatibel sind, Industriemodule, Anschlusskabel oder moderne Schnittstellen in Form von leichten und leistungsstarken Panel-Computern – sind nur einige der Geräte, die in nicht allzu ferner Zukunft zum Standard werden und für die Steuerung von Produktionslinien verantwortlich sein werden.

Informationsfluss in der Vertikale

Diese Art der Übertragung ist bidirektional (sog. Duplex), was die gleichzeitige Übertragung, Empfang und spätere Nutzung der Information ermöglicht. Hier erfolgt die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten und der technlogischen Abteilung, die sich aus den für die Datenauslegung verantwortlichen Ingenieuren zusammensetzt. Dazu sind jedoch Kommunikationskarten erforderlich, die mit den unterschiedlichen Bus-Arten zusammenarbeiten. Aktuell am beliebtesten ist der PCI Express Bus, der Karten der Marke Brainboxes IX-100 bedient und mit Überspannungssystemen ausgestattet ist. Zusätzlich ist er mit solchen Systemen wie Linux oder Windows kompatibel, weshalb die Integration mit einem bereits bestehenden Netzwerk kein größeres Problem darstellen sollte.

In späteren Entwicklungsphasen der Industrie 4.0 wird der direkte Datenaustausch mit Entscheidungsträgern möglich sein. Das integrierte System wird die Informationen selbst verarbeiten und die aktuell günstigste Option oder mehrere Varianten der Vorgehensweise zur Auswahl vorschlagen.

Informationsfluss in der Horizontale

Hier haben wir es ebenfalls mit der bidirektionalen Kommunikation zu tun, diese findet jedoch zwischen den Maschinen statt, die aktiv am Produktionsverfahren teilenehmen, und dem von der jeweiligen Firma verwendeten Betriebssystem. Dank dessen gelangen die Daten in die sog. Cloud, wodurch sie von jedem Ort weltweit zugänglich werden, sofern man ein Gerät besitzt, das Zugang zum internen Netzwerk des Unternehmens hat.

Wandler und Module als wichtiger Bestandteil der Industrie 4.0

Eine der grundlegenden Annahmen der Industrie 4.0 ist die Möglichkeit des stetigen Informationsaustausches, weshalb es erforderlich ist, dass die einzelnen Seiten dieses „Dialogs” diese zunächst sammeln und danach weiter übermitteln können. Daher auch die Notwendigkeit der Nutzung des sog. Internet of Things, also des Konzepts, dem zufolge die am Netzwerk angeschlossenen Geräte, mit mehr oder weniger beschränktem Zugang, Daten über ihre Arbeit sammeln und danach an die Cloud senden können.

Das erleichtert nicht nur das Produktionsverfahren sondern erlaubt auch die einfache Kommunikation mit den Geschäftspartnern. Zum Einsatz dieser Technologie sind jedoch Wandler und Eingangs-/Ausgangs-Module erforderlich, die an die Geräte angeschlossen werden. Empfehlenswert ist der Wandler ADAM-4520-EE, der durch ein robustes Gehäuse aus ABS geschützt wird.

Immer beliebter wird auch der Einsatz von Industriecomputern, die imstande sind, große Datenmengen zu verarbeiten und gegen das aggressive Umfeld von Industriehallen, Verunreinigungen oder Feuchtigkeit beständig sind. Diese Computer sind auch mit modernen und schnellen Flash-Speichern ausgestattet, auf denen das vom Kunden gewählte Betriebssystem installiert wurde, sowie weitere nützliche Anwendungen. Eine interessante Lösung in dieser Thematik ist der Industriecomputer HARTING 2095000000300 der mit einem Ethernet Anschluss und 32 GB Flash Speicher ausgestattet ist. Die Dichtheitsklasse IP67 garantiert hervorragenden Schutz gegen Verunreinigungen oder Feuchtigkeit.

Im Konzept der Industrie 4.0 sind die Geräte zu einem Netzwerk verbunden, weshalb sie mithilfe von nur einer Quelle gespeist werden können. Die Power over Ethernet Technologie unterstützt solche Lösungen und setzt dafür dasselbe Netzkabel ein, mit dem Informationen zwischen den einzelnen Netzwerkgeräten übertragen werden. Dank dessen können die mit der Elektroinstallation verbundenen Kosten reduziert werden. Empfehlenswert ist der Switch PoE ANTAIRA LNP-0500G-24 im Metallgehäuse und mit 5 Zugangsports.

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