Die Kombination aus S7-Steuerung, Gateway und Datenportal ermöglicht es, nicht nur Daten von A nach B zu senden, sondern auch Daten als Informationen darzustellen.

Die Kombination aus S7-Steuerung, Gateway und Datenportal ermöglicht es, nicht nur Daten von A nach B zu senden, sondern auch Daten als Informationen darzustellen.Antiksu – Fotolia.com, Siemens, HM

In der Anlage übernimmt die S7-1200 wie gewohnt die Steuerung vor Ort. Die Fernwartungslösung besteht aus dem Netbiter-Gateway und dem Netbiter-Argos-Datenportal von HMS Idustrial Networks. Das Gateway wird installiert und mit einem Ethernet-Kabel an die Profinet-Schnittstelle der SPS angeschlossen. Die Verbindung zwischen Gateway und Datenportal – ein durch HMS gehosteter Server – erfolgt über Mobilfunk (GSM/GPRS) oder einen kabelgebundenen Internetzugang. Dabei arbeitet das Gateway ähnlich wie ein Siemens-TS-Adapter oder Kommunikationsprozessor, zum Beispiel der CP1242. Die Datenübertragung zwischen der SPS und dem Gateway läuft über das Modbus-Protokoll, das als Bibliotheksfunktion im Simatic-Step-7-Basic-Engineering-System bereits enthalten ist. Ein zusätzlicher Kommunikationsprozessor ist nicht nötig. Ein Vorteil ist, dass er mit dem Gateway nicht nur auf die Ausgänge der SPS, sondern auch auf die Merker und Datenbausteine zugreifen kann. Außerdem lassen sich SIM-Karten ohne feste IP-Adresse nutzen.

Die Konfigurationen des Gateways kann der Anwender bequem via Internet von der Leitstelle aus vornehmen. Um das Datenportal für die Langzeitarchivierung und Visualisierung zu nutzen, ist es nicht notwendig, zusätzliche Software zu kaufen oder zu installieren. Ebenfalls unnötig: Anwendungen oder Datenbanken auf eigenen Rechnern zu hosten, wie es bei anderen Lösungen häufig der Fall ist. Es lassen sich außerdem beliebig viele Anlagen (Projekte) an das Datenportal anbinden, ohne dass weitere Kosten entstehen. Der Anwender kann auch einzelne Komponenten wie Pumpen, Becken, Ventile oder Messinstrumente zu einem Anlagenbild zusammenfassen, sodass die gesamte Anlage in einem Projekt abgebildet ist. Mehrere Personen können auf dasselbe Projekt zugreifen und die Zugriffsrechte Lesen/Schreiben lassen sich individuell regeln.

Mit der Fernwartungslösung lassen sich mehrere Anlagen bequem über das Internet überwachen.

Mit der Fernwartungslösung lassen sich mehrere Anlagen bequem über das Internet überwachen.HMS

Einsatzort Wasserwirtschaft

Da Siemens-Steuerungen wie die S7-1200 sehr häufig in der Wasserwirtschaft zum Einsatz kommen, eignet sich die Fernwartungslösung entsprechend gut für diese Anwendung. Dort geht es meistens um das Überwachen von Pumpstationen, Klärwerken oder Wasseraufbereitungsanlagen. Beim kombinierten Einsatz von Netbiter und einer S7-1200 übermittelt das Gateway die in der SPS abgelegten Betriebsdaten von Pumpen, Motoren, Messgeräten, Entkalkungsanlagen, Entkeimungsanlagen oder Füllstandsmeldern an das Datenportal, wo sie langzeitarchiviert werden. Via Internet kann der Anwender auf das Portal und die Betriebsdaten zugreifen. Berichte, Trendkurven und Anlagenbilder geben einen umfassenden Überblick über den Zustand der Anlage. Diese Übersichtlichkeit vereinfacht die Wartung und erhöht so die Effizienz der Anlage.

Sehr oft sind Messwerte wie Füllstände, Ein- und Ausleitungen, pH-Wert, Sauerstoff-, Chlor- oder Ozongehalt zu loggen und die Anlagenparameter daraufhin an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen. Da die Messwerte nicht nur lokal zur Verfügung stehen, sondern auch jederzeit über das Internet fernüberwacht und analysiert werden können, lassen sich die Anlagenparameter bei Bedarf jederzeit ändern.

Die Anlagen können im Datenportal in sogenannten Dashboards visualisiert werden. Zum Beispiel ein Wasserbassin mit Pumpen, Filtern oder Solarpanels, inklusive Trendkurven für Wassertemperatur und andere Messwerte.

Die Anlagen können im Datenportal in sogenannten Dashboards visualisiert werden. Zum Beispiel ein Wasserbassin mit Pumpen, Filtern oder Solarpanels, inklusive Trendkurven für Wassertemperatur und andere Messwerte.HMS

Individuelle Alarme

Beim Überschreiten frei definierbarer Grenzwerte alarmiert die Fernwartungslösung das Service-Personal per SMS oder E-Mail. Das Gateway überträgt die Messwerte in festgelegten Intervallen über das Internet an das Datenportal. Die Messwerte lassen sich in Form von übersichtlichen Trendgrafiken und animierten Anlagenbildern mit jedem Standard-Webbrowser visualisieren.

Beim Über- oder Unterschreiten vorher definierter Grenzwerte wird ein Alarm ausgelöst. Alarme lassen sich personenspezifisch hinterlegen. Beispielsweise könnte ein Alarm per SMS an den Außendiensttechniker gehen. Für Mitarbeiter in der Leitwarte lässt sich dagegen ein Alarm per E-Mail definieren. Sind mehrere Techniker für eine Anlage zuständig, kann über das Alarmmanagement gezielt der zuständige Techniker alarmiert werden. Wenn ein Alarm eintritt, kann sich der Techniker die Live-Daten der Anlage auf dem Datenportal ansehen und entscheiden, ob ein Service-Einsatz in der Anlage vor Ort notwendig ist oder nicht.

Technik im Detail

Interview mit Michael Volz, Geschäftsführer HMS

Mit ihrer Portallösung propagieren Sie Cloud-basiertes Fernwartungskonzept. Müssen Sie noch viel Überzeugungsarbeit leisten?
Die Vorreiter des Cloud Computing kommen aus dem Consumerbereich und Internetnutzer profitieren längst ganz selbstverständlich von den Vorteilen des Cloud Computing. Security-Mechanismen und Datenschutz sind wichtige Themen bei der Einführung einer Cloud-basierten Lösung, die jedes Unternehmen selbst abwägen und beurteilen muss.

Was tun sie konkret in Richtung Security und Datensicherheit?
Das Datenportal wird professionell gehostet und erfüllt die heutigen Sicherheitsstandards. Die Daten werden verschlüsselt und über sichere Verbindungen übertragen. Außerdem werden nur solche Geräte in den Kommunikationsverbund aufgenommen, die bei der Konfiguration der Anlage vom Betreiber eindeutig authentifiziert wurden. Eine professionelle Benutzerverwaltung mit Authentifizierung (Benutzername und Passwort) über sichere Verbindungen und abgestuften Lese- und Schreibrechten sind ebenfalls ein zentraler Bestandteil unserer Lösung.

Sind die Übertragungskosten bei dezentralen Anlagen noch ein Thema bei Fernwartungsprojekten? Und wie funktioniert Ihr Geschäftsmodell?
Bei unserer Lösung sind die Übertragungskosten vernachlässigbar. Entscheidet sich der Kunde für die Ethernet-Variante, fallen nur seine herkömmlichen Kosten für den Internetzugang an, die er sowieso hat. Die Datenportalnutzung ist beim Kauf eines Netbiter-Easyconnect-Gateways inklusive. Möchte der Kunde die Mobilfunkvariante nutzen, bietet HMS dafür eine SIM-Karte mit internationalem Roaming an. Die Kosten dafür sind überschaubar. Alternativ kann der Kunde auch SIM-Karten anderer Anbieter verwenden, die unserer Erfahrung nach jedoch meist teurer sind.

Branchen wie die Wasser/Abwasserwirtschaft sind reguliert beziehungsweise von Behördenseite verpflichtet, definierte Reports und Messprotokolle vorzuhalten. Bieten Sie hierfür ebenfalls Unterstützung an?
Das Datenportal bietet vielfältige Auswertemöglichkeiten in Form von Trendgrafiken und stellt auch Berichtsfunktionen zur Verfügung. Außerdem können die geloggten Daten exportiert und in eigene Systeme und Anwendungen übernommen werden.

Wird ihre Lösung für S7 auch im Siemens-Store zu finden sein?
Bisher ist noch nichts entschieden.

Haben Sie keine Bedenken, dass HMS als Scout für Siemens ein neues Marktsegment in der Fernwartung erkundet. Bei positiver Resonanz bringt Siemens dann ein eigenes Fernwartungsportal?
Wir haben mit unserer Lösung eine gute Nische für uns gefunden haben. Netbiter kann ja nicht nur mit einer S7-1200 eingesetzt werden, sondern auch mit Kleinsteuerungen anderer Hersteller wie Mitsubishi oder Crouzet.