Ingo Baumgardt ist Head of Sensor Communication bei Leuze electronic. Der Optosensorikhersteller steht für innovative und effiziente Sensorlösungen mit über 50 Jahren Erfahrung und Expertenwissen. Im Bereich Research & Development gestaltet Ingo Baumgardt mit seinen Kollegen aktiv die Industrieautomatisierung von morgen.

Bild: Leuze Electronic

Kommentar von Ingo Baumgardt, Leuze Das Dual Channel-Prinzip

05.09.2019

Die Kommunikationslösung der Zukunft von Leuze electronic heißt Dual Channel: Über den 1. Kanal werden die Daten zur Prozesssteuerung in Echtzeit übertragen - über den Zweiten die Informationen für das Monitoring und die Analyse der Maschine. Dies ist bei allen Sensoren mit Kommunikationsschnittstellen gleich, unabhängig von deren Komplexität.

Die zunehmende Digitalisierung bringt eine Veränderung bekannter Prozesse und Abläufe mit sich. Bisher gültige, etablierte Standards werden auf den Prüfstand gestellt, verschwinden ganz oder müssen gegebenenfalls angepasst werden. In vielen Bereichen scheint die Welt zunehmend komplexer zu werden. Es werden deshalb neue Kompetenzen und Strategien benötigt, um die künftigen Herausforderungen erfolgreich zu meistern.

Smarte Sensoren für die Industrie 4.0

Leuze electronic entwickelt deshalb smarte Sensoren, die dazu beitragen, die Prozesse beim Kunden zu optimieren sowie die Produktivität seiner Maschinen und Anlagen zu steigern. Bei Industrie 4.0 geht es prinzipiell darum, Daten und deren Austausch über alle Systemgrenzen hinweg bis in die Cloud zu standardisieren. Ein Großteil dieser Daten wird mit Hilfe von Sensoren generiert, deren Aufgabe ist es, Prozessgrößen zu erfassen und über die Schnittstellen an abnehmende Systeme zu übertragen. Diese Prozessdaten sind die originären Daten zur Lösung der eigentlichen Automatisierungsaufgabe.

Je nach Sensortyp steht eine unterschiedliche Menge an Daten zur Verfügung, so dass die Schnittstellen eingesetzt werden, die der Komplexität der Datenübertragung am besten angepasst sind: einfache binär schaltende Sensoren übertragen den Prozesswert, Status- und Diagnosemeldungen laufen über die IO-Link-Schnittstelle.

Komplexere Sensoren mit einer höheren Funktionalität sind häufig in echtzeitfähige Ethernet-Netzwerke integriert. Sie übertragen auch mehrere Prozess- und Alarmwerte sowie Status- und Diagnosemeldungen und können über die Steuerung vollständig parametriert werden.

Dual Channel Prinzip hilft bei großen Datenmengen

Durch Industrie 4.0 rücken andere Themen wie beispielsweise Rezepturwechsel und Formatumstellung, Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung stärker in den Fokus. Die dort erforderlichen Daten sind häufig nicht zwingend für die Automatisierungsaufgabe notwendig, helfen dem Anwender aber mit planbaren präventiven Wartungsintervallen seine Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.

Die Daten werden hierbei aus unterschiedlichsten Quellen an einer zentralen Stelle, zum Beispiel in einer Cloud, zusammengeführt. Trotz geringeren Aktualisierungsraten können sich durchaus höhere Datenvolumen ergeben, und damit ein anderer Kommunikationscharakter.

Diesen unterschiedlichen Kommunikationscharakter unterstützt Leuze electronic mit dem Dual Channel Prinzip. Dabei muss generell unterschieden werden, welche Anforderungen hinsichtlich Echtzeitfähigkeit bestehen. Während über den ersten Sensorkanal die Daten zur Prozesssteuerung in Echtzeit übertragen werden, laufen über den Zweiten die Informationen für das Monitoring und die Analyse der Maschine.

Das Prinzip ist bei allen Sensoren mit Schnittstellen dasselbe, unabhängig von deren Komplexität. Sollen die Daten für Monitoring und Parametrierung möglichst ortsunabhängig und weltweit anderen Automatisierungsteilnehmern zur Verfügung stehen, könne diese über einen integrierten Cloud-Connector oder ein IoT Edge-Gateway bis in eine Cloudapplikation transportiert werden.

Ingo Baumgardt war mit diesem Beitrag im E&E-Kompendium 2019/2020 als Macher der Elektronikwelt vertreten.

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