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Steuern & Vernetzen

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Schalten und Walten übers Netz

Text: Bin Zhou, Panasonic Electric Works Europe FotoS: Yungshu Chao; Panasonic
Maschinen und Anlagen über das Internet zu steuern, ist in der Industrie längst angekommen. Moderne Web-Server bietet vielerlei Möglichkeiten für SPS-Programmierung und den Zugriff von Außen. Dabei spielt die Sicherheit eine entscheidende Rolle.

Der Smartphone- und Tablet-PC-Markt wächst rasant. Nicht lange dürfte es dauern, bis es mehr mobile Endgeräte als Menschen gibt. Die Vorteile der mobilen Kommunikation liegen auf der Hand: Informationen suchen oder E-Mails lesen und schreiben geht überall und jederzeit. Warum also nicht auch eine Industrieanlage mit einem Smartphone oder Tablet-PC vom Internet aus überwachen und bedienen? Mit moderner Webtechnik, die es ermöglicht, Anlagen online zu stellen, ist das keine Zukunftsmusik mehr. Das speziell für die Industrie entwickelte Modul FP-Web-Server und die Erweiterungskarte FP-Web-Expansion bewältigen solche Aufgaben. Im Zusammenspiel mit einer Panasonic-Steuerung lassen sich nahezu alle Anlagensteuerungsprobleme lösen.

Voraussetzung für das Online-Schalten

Um eine Anlage ins Netz zu stellen, ist prinzipiell nur eine Internetverbindung notwendig. Über den Router werden dann entsprechende Ports an den FP-Web-Server weitergeleitet, die beispielsweise zur Fernprogrammierung oder als Web-Seiten-Aufrufe dienen. Sollte kein DSL verfügbar sein, kann ein industrielles Modem, das über das 3G/4G-Netz mit dem Internet kommuniziert, Abhilfe schaffen.Mittlerweile steht nahezu überall WLAN für Laptops oder andere mobile Endgeräte zur Verfügung. Für unterwegs stehen vom Provider flächendeckend UMTS/HSPA/HSPA+ und zum Teil auch LTE bereit. Dies ermöglicht dem Endnutzer die ständige Erreichbarkeit des Internets.

Bedienung über die Web-Oberfläche

Mit dem FP-Web-Server wird die Anlage online geschaltet. Dieses Modul ist die Schnittstelle zwischen Internet und Steuerung. SPS-Daten werden zur Darstellung auf HTML-Seiten über den FP-Web-Server geholt und visualisiert. Anschließend können diese HTML-Seiten auf mobilen Endgeräten über einen Browser eingesehen werden. �?nderungen der Steuerung lassen sich ebenfalls mit dem Web-Modul realisieren, beispielsweise können Sollwerte über die Web-Maske geändert und in die SPS geschrieben werden. Zusätzlich bietet der FP-Web-Server die Möglichkeit, aus der Ferne auf die Steuerung zuzugreifen. Die Vorteile dieser Variante der Anlagenüberwachung sind eindeutig: Anlagenbetreiber können sich von überall mit ihren mobilen Endgeräten einen Überblick über den eigenen, aktuellen Maschinenzustand verschaffen. Erste Fehlerdiagnosen können online vorgenommen, und Alarme per Internet zurückgesetzt werden. Des Weiteren können Betreiber ihre Anlagen-Software für die Steuerung flexibel und einfach erweitern, da der Server das Fernprogrammieren ermöglicht. Genauso wie das SPS-Programm lassen sich ebenfalls die HTML-Seiten von der Ferne ändern und aktualisieren. So sparen Anlagenbetreiber bares Geld. Mitarbeiter müssen nicht mehr zur Anlage fahren, um den Stand zu prüfen. Außerdem können Software-Erweiterungen direkt vom Büro aus auf die Anlage gespielt werden. Eine weitere nicht zu unterschätzende Ersparnis ist der Support des Herstellers. Das Support-Team kann aus der Ferne auf die Anlage des Kunden unkompliziert und schnell zugreifen.

Webseiten erstellen ohne HTML-Kenntnisse

Web-Oberfläche mit HTML zu erstellen, ist eine zeitraubende Angelegenheit, da die Programmiersprache textorientiert ist. Mit der Software FP-Web-Designer ist ein grafisches WYSIWYG-Editor-Tool zum Erstellen von Web-Seiten verfügbar. Dabei können Elemente wie Buttons, Linien oder Texte einfach mit der Maus eingefügt werden. Zusätzlich ist ein Simulator integriert, so dass das Ergebnis sofort betrachtet werden kann.

Werte aufzeichnen und online betrachten

In vielen Bereichen müssen fortlaufend Daten aufgezeichnet werden. Diese Aufgabe wird in dem hier vorgestellten System von der Erweiterungskarte FP-Web-Expansion übernommen. Mit ihrem SD-Karten-Slot bietet dieses Erweiterungsglied des FP-Web-Servers die Nutzung einer bis zu 32GB großen SD-Speicherkarte. Das Daten-Loggen selbst erfordert keinerlei Programmierkenntnisse. Mit einigen Mausklicks hat jeder seinen persönlichen Daten-Logger parametriert. Die aufgezeichneten Dateien können jederzeit übers Internet aufgerufen, heruntergeladen oder auch direkt angezeigt werden. Der integrierte FTP-Client kann automatisch aufgezeichnete Dateien direkt an einem FTP-Server senden.

Doppelte Sicherheit für geloggte Daten

Hackerangriffe sorgten in der Vergangenheit für eine gewisse Unsicherheit in Bezug auf die eigene Anlagensicherheit. Deshalb bietet der FP-Web-Server umfassenden Schutz vor unberechtigtem Zugriff Dritter. Das kompakte Industriegerät ist mit einem Open-VPN-Client ausgestattet, womit ein VPN-Tunnel aufgebaut und Daten sicher über öffentliche Netzwerke übertragen werden. Zusätzliche Sicherheit bietet die Abfrage von Benutzernamen und Passwörtern, die beim Aufruf von Web-Seiten benötigt werden. Dies bietet Schutz vor unberechtigtem Zugriff auf die Seiten und ermöglicht eine Benutzer-Level-Steuerung. Für die aufgezeichneten Daten in der FP-Web-Expansion Unit bietet der FP-Web-Server weiteren Schutz: Die Baugruppe wird über einen zusätzlichen Benutzernamen und Passwort geschützt, so dass doppelte Sicherheit der geloggten Daten gegeben ist.

Weitere Funktionen des Web-Servers

Die Aktualisierung der Uhrzeit übers Internet ist eine weitere, arbeitserleichternde Funktion. Sie wird über das NTP realisiert und versorgt den Web-Server und die SPS mit der aktuellen Uhrzeit. Mit dem Modul ist es zudem möglich, E-Mails zu versenden und den Text dynamisch zu gestalten. Auch Anhänge, die auf der SD-Karte gespeichert sind, können versandt werden. Der Server unterstützt zudem das IEC60870-5-101- beziehungsweise IEC60870-5-104- sowie das Modbus-Protokoll.

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