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Steuern & Vernetzen

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Bei Alarm SMS

Text: Rupert Eibach, Panasonic Electric Works Europe
In der Wasser-, Abwasser- und Abfallwirtschaft ist eine sichere Datenübertragung die Grundlage für ein gutes Alarmmanagement. Wichtig ist zu dokumentieren, was, wann, wo passiert und die Daten an eine Leitstelle zu übertragen – sowohl über lokale Netzwerke als auch über das Mobilfunknetz oder Internet.

Städte und Gemeinden, private Wasserversorger, Energieversorgungsunternehmen, Verkehrsleitzentralen aber auch Produktionsfirmen müssen viele Stationen überwachen, die über mehrere Gebäude verteilt sind. Die Gebäude sind unter Umständen auch noch weit voneinander entfernt, wie verschiedene Pumpstationen in der Wasserwirtschaft. Gibt es bei einer dieser Stationen eine Störung, ist schnelles Handeln erforderlich. Komponenten und Lösungen von Panasonic sorgen für den sicheren und normgerechten Datenaustausch.

Zunächst muss ein Problem rechtzeitig erkannt und übermittelt, dann so schnell wie möglich behoben werden. Die Funktion der gestörten Station wird bis dahin idealerweise aufrechterhalten oder von einer anderen Station übernommen. Dafür ist es notwendig, die Stationen zu vernetzen und mit einer Zentrale zu verbinden. Auftretende Fehler werden sofort an die Zentrale gemeldet, damit erübrigt sich die Fehlersuche im gesamten Netz, weil der Ort der Störung schon bekannt ist. Ein weiterer Vorteil der Vernetzung ist, dass Prozessdaten gesammelt und übertragen werden können. Für Wasserversorger ist zum Beispiel der tageszeitabhängige Wasserverbrauch an einzelnen Stationen interessant, um rechtzeitig auf Schwankungen reagieren zu können oder Engpässe und damit notwendige Erweiterungen im Netz zu erkennen. Schleichend auftretende Fehler können Punkt für Punkt nachverfolgt und damit leichter gefunden und behoben werden.

Die modernen Kommunikationswege vereinfachen eine Vernetzung. Die Anbindung an das weltweite Internet ist mit geringen Kosten möglich und in den Maschinen wird zunehmend Ethernet für die Kommunikation zwischen verteilten Anlagenteilen verwendet. Sollte in einer Unterstation keine Ethernet-Anbindung vorhanden oder gewünscht sein, können die Daten auch drahtlos über ein GPRS-Modem verschickt werden. Der reibungslose Prozessablauf steht im Vordergrund genauso wie die störungsfreie Kommunikation von Stationen untereinander.

Der sichere Weg zur Zentrale

Für die störungsfreie Datenübertragung im Netzwerk sind die Sicherheitsmaßnahmen im IP-Netz mit verantwortlich. Als Übertragungsweg dient entweder das drahtgebundene Ethernet oder eines der drahtlosen öffentlichen Netzwerke wie GPRS, UMTS, HSPA und seit kurzem auch LTE. Fast flächendeckend ist GPRS verfügbar, das durch die Erweiterung EDGE auch eine gute Performance bietet. Für eine schnellere Verbindung sind UMTS/HSPA-Verbindungen geeignet. Die nächste Generation LTE verbindet entlegene Gebiete mit dem Internet und stellt leistungsfähige Verbindungen bereit. Durch Nutzung der drahtlosen Kommunikationstechnik ist keine zusätzliche Installation von Netzwerkkabeln für die jeweilige Maschine oder der Station erforderlich. Sofern die Funktechnik verfügbar ist oder mit geeigneter Antennentechnik ein ausreichendes Funksignal hergestellt werden kann, steht der Verbindung zur Unterstation nichts mehr im Wege. Nutzt man öffentliche Netze, wie das Internet, sind Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich. Eine einfache und kostengünstige Lösung kann mittels OpenVPN eingerichtet werden. Die Technik verschlüsselt Daten, die durch das öffentliche Netz übertragen werden und besitzt durch Anmeldeprozeduren mit Zertifikaten die erforderliche Sicherheit.

Zusätzlich wird durch VPN eine saubere Verwaltung der Netzwerkadressierung ermöglicht, da die Daten durch die verschiedensten Netzwerke durchgereicht werden und die Station dennoch eindeutig durch eine IP-Adresse spezifiziert wird. Eine besondere Form von virtuellen Netzwerken bieten Portale. Diese sind im Internet gehostet und stehen vielen Firmen gleichzeitig zur Verfügung. Wenn nun zwei Stationen oder eine Station und der Wartungs-PC über das Portal verbunden sind, kann die Servicearbeit beginnen.

Fernwirken und Fernwartung

Der Web-Server FPWEB2 bietet beide Möglichkeiten - die der drahtgebundenen Kommunikation über Ethernet sowie eine drahtlose Datenübertragung über ein GPRS-Modem. Er kann auf Panasonic-Steuerungen zugreifen und bidirektional Daten austauschen. Maschinendaten verschiedener Hersteller werden mit dem Normprotokoll IEC 60870-5 oder Modbus übertragen. Eine übersichtliche Visualisierung der Anlage ist mit dem FP Web Designer möglich, ebenso eine Übertragung an verschiedene Geräte. Sollte ein Problem in einer Unterstation auftauchen, kann dies in der Zentrale angezeigt werden. Von dort aus ist es möglich, per Fernwartung das Problem zu beheben oder weitergehende Maßnahmen einzuleiten. Mit der FP Web Expansion Unit können Datenmengen von bis zu 32 GB auf einer SD-Karte gespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt als E-Mail-Anhang oder FTP versendet werden. Mit Hilfe des Web-Servers kann auch eine Änderung des Prozessablaufes in einer Unterstation von der Zentrale aus vorgenommen werden. Dazu wird ein neues Programm von dort aus auf die Steuerung übertragen. Kosten für Wartung und Service werden so gesenkt, da der Anwender selbst nicht vor Ort sein muss. Zudem können Probleme schneller erkannt und übermittelt werden, so dass Folgeschäden abgewendet oder minimiert werden. Sollten bestimmte Parameter erfüllt sein, die im Programm der Steuerung vorgegeben werden, verschickt der Web-Server die oben erwähnten Alarmmeldungen mit einem vom Anwender konfigurierten Text per SMS an voreingestellte Teilnehmer.

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