IoT-Wertschöpfung durch passiven PROFINET-Netzwerkdatenabgriff

Die Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH erweitert ihr IoT-Portfolio um die containerisierte Applikation netFIELD App PROFINET Tap.

Der Container ermittelt die PROFINET-Netzwerkstruktur automatisch während einer Netzwerk-Start-up-Phase oder bereitet sie in seinem integrierten Web-Interface topologisch vor. Alternativ kann der Anwender die Topologie auch selbst über die GSDML-Datei vorbereiten. Anschließend bestimmen Anwender im Netzwerkbaum individuell, welche Prozessdaten an einen MQTT-Broker publiziert werden sollen.

Die Anwendung fungiert als Software-Gateway, greift Prozessdaten eines PROFINET-Netzwerkes SPS-unabhängig ab und wandelt diese in das MQTT-Protokoll um.

Key Facts über Hilschers PROFINET-Tap-Applikation

Der rückwirkungsfreie Datenabgriff am Industrienetzwerk kann durch einen herkömmlichen Managed-Switch mit Mirror-Port erfolgen und an einen beliebigen Gbit-Ethernet-fähigen Container-Host weitergeleitet werden. Die Zuführung der Daten in den Container-Kontext kann alternativ auch über Container-Systeme mit integrierter Industrienetzwerk-Schnittstelle erfolgen. Das erfordert den Einsatz von netX-basierten Kommunikationslösungen wie PC-Karten oder Embedded Modulen. Hilschers netMIRROR kann immer dann zum Einsatz kommen, wenn man Unterbrechungen des PROFINET-Netzwerkes beispielsweise bei Spannungsausfällen des Container-Hosts vermeiden möchte.

Hard Facts
• Kontinuierliche oder Intervall-basierte Abtastung von PROFINET-Netzwerken
• Dateneingabe-Protokoll: PROFINET
• Datenausgabe-Protokoll: MQTT
• MQTT-Publisher-Intervall: Minimum 1ms
• Datenverteilung an jeden MQTT-Broker
• Datendurchsatz abhängig von Prozessorleistung

Technische und wirtschaftliche Vorteile

Die technischen Vorteile der PROFINET-Tap-Applikation zeigen sich vielfältig. Einerseits ist es kompatibel mit jeder PROFINET-Steuerung und erfordert keine Änderungen an der SPS- oder Maschinenkonfiguration. Andererseits passiert keine Beeinflussung eines laufenden PROFINET-Netzwerks durch passive Datenerfassung. Zudem kann es einfach physikalisch via Plug-and-play in jedes bestehende PROFINET-System integriert werden. Es zeigt sich als einen schnellen Weg, um Systeme mit modernen IoT-Techniken aufzurüsten, indem das populäre MQTT als Ausgangsprotokoll verwendet wird. Außerdem arbeitet es mit einem Standard-GBit-Ethernet-Port als Erfassungsschnittstelle.

Als wirtschaftliche Vorteile gelten die Möglichkeit zur Ableitung von Maßnahmen zur Steigerung der Anlagenproduktivität nach Analyse der PROFINET-Daten sowie die Untersuchung des Gesamtverhaltens von kontrollierten PROFINET-Signalen durch Machine Learning. Weiters wird eine lückenlose Datenerfassung ohne Datenverlust ermöglicht: die Basis für 24/7-Datenerfassung sowie Beweisführung. Die PROFINET-Tap-Applikation ermöglicht die Realisierung von vorausschauenden Wartungsszenarien durch langfristiges Data Mining.