Alarm-Modem mit integriertem Teleservice-Adapter

Störmeldung auf intelligente Art

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Die Fernwartung von Maschinen und Anlagen erhöht die Verfügbarkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Servicekosten. Fernwartung ist mehr als nur das Programmieren der Steuerung über eine Telefonverbindung. Moderne Lösungen bieten zusätzliche Funktionen von der permanenten Überwachung einer Anlage über die Alarmierung von Wartungspersonal bis hin zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Prozessdaten. Die Möglichkeiten solcher Lösungen werden am Beispiel von Alarm-Modems für S7-Steuerungen deutlich.
Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Bäurle ist Geschäftsführer der Deltalogic Automatisierungstechnik GmbH in Schwäbisch Gmünd (www.deltalogic.de)
Voraussetzung für eine durchgängige Lösung ist eine direkte Anbindung der Modems an die Anlage. Deshalb haben die Alarm-Modems für die S7-300- und S7-400-Steuerungen von Siemens einen integrierten TS-Adapter und “sprechen“ das MPI-Protokoll. Sie sind kompatibel zur Teleservice-Software von Siemens. Diese Option der S7-Programmiersoftware dient zur Verwaltung aller Verbindungsdaten. Die Geräte für die S7-200-Steuerung haben eine RS 485-Schnittstelle und unterstützen das PPI-Protokoll. Mit der Micro/Win-Software von Siemens können Sie die S7-200-Steuerungen direkt über eine transparente Datenverbindung fernwarten. Die Geräte haben damit den Zugriff auf alle relevanten Daten und Signale in den Steuerungen. So ergeben sich vielfältige Möglichkeiten zur S7-Fernwartung, die mit den Alarm-Modems in einem Gerät vereint sind: Fernprogrammierung, Alarmierung, Fernwirken, Datenlogging und Web-Server. Neben der 56 k-Ausführung für den Einsatz im weltweiten analogen Telefonnetz ist auch eine GSM-Variante lieferbar. Das Gerät arbeitet mit den Europa-üblichen GSM-Frequenzen von 900 MHz bzw. 1800 MHz und ermöglicht die Fernwartung unabhängig vom Telefonfestnetz. So können auch Steuerungen an entlegenen Orten oder mobile Anlagen in moderne Servicekonzepte integriert werden.
Parametrierung
Die Konfiguration der Geräte erfolgt per PC mit dem komfortablen Alarmeditor oder per TiXML-Editor. Alle Einstellungen erfolgen im Alarm-Modems selbst. Zur Anschaltung der Modems ist kein spezieller Treiber und auch keine Änderung am SPS-Programm erforderlich. Damit können auch bestehende Maschinen problemlos mit den Alarm-Modems nachgerüstet werden, ohne die Gewährleistung des Herstellers zu verlieren. Es muss nur bekannt sein, an welcher Stelle (Datenbyte X oder Merkerbyte Z) die Daten stehen, die mit dem Alarm-Modem überwacht oder protokolliert werden sollen.
Im Vergleich zu Standard-Modems, die nur eine Verbindung aufbauen und Daten übertragen können, haben die Alarm-Modems weitere Aufgaben zu erfüllen. Ein Vorteil der Auslagerung aller Fernwartungsaufgaben in das Alarm-Modem ist, dass die Konfiguration der Modems parallel zum Steuerungsprogramm erstellt und separat getestet werden kann. Das führt zu kürzeren Inbetriebnahmephasen und damit auch zu reduzierten Kosten. Die Steuerungen selbst haben außerdem nur minimale Möglichkeiten zur Fernkommunikation und diese sind wenig komfortabel. Auch das ist ein Grund, für die Funktionen rund um die Fernwartung ein separates Gerät zu verwenden.
Der Funktionsumfang des Alarm-Editors orientiert sich an den umfangreichen Möglichkeiten der Alarm-Modems, ist aber trotzdem einfach bedienbar. Schnell lassen sich damit beispielsweise die Adressbücher mit den E-Mail-, SMS- und Fax-Empfängern anlegen, die SPS-Signale für das Datenlogging festlegen, die Meldetexte mit anlegen und mit den entsprechenden SPS-Signalen und den Zieladressen verknüpfen. Die mühsame Parametrierung per Terminalsoftware und AT-Befehle ist damit hinfällig.
S7-Fernprogrammierung
Die Alarm-Modems für die S7-300- und S7-400- sind kompatibel zur Teleservice-Software von Siemens. Diese Option der S7-Programmiersoftware dient als intelligentes Telefonbuch und zur Verwaltung aller Verbindungsdaten. Auch der Aufbau der Verbindungen zu den Anlagen erfolgt über ein am PC installiertes Modem. Dieses bietet für die Fernwartung den vollen, auch passwortgeschützten Zugriff auf das SPS-Programm sowie alle Variablen und Ports so, als wäre man direkt vor Ort mit der SPS verbunden.
Die Melde- und Alarmierungsfunktionen des Gerätes sind vielfältig. Es kann Meldungen per SMS, E-Mail und Fax an beliebig viele Empfänger verschicken. Eine Alarmmeldung kann durch ein SPS-Signal oder durch einen digitalen Eingang direkt am Modem (optional) ausgelöst werden. Die Meldungen werden dynamisch erzeugt und können beliebig viele aktuelle Signalwerte aus der Steuerung enthalten. Bei E-Mail- und Fax-Meldungen können die Nachrichtentexte beliebig lang sein, bei einer SMS ist die Nachricht auf 160 Zeichen begrenzt. Um sicherzustellen, dass wichtige Meldungen ihren Empfänger auch tatsächlich erreichen, wurde mit der Alarmkaskade ein mehrstufiges Benachrichtigungskonzept realisiert. Dabei handelt es sich um einen Alarmplan, der auf der Quittierung von Meldungen beruht. Wird der Empfang einer Meldung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit bestätigt, können zusätzliche Empfänger, gegebenenfalls auch über weitere Kommunikationskanäle, alarmiert werden. Der integrierte Alarmscheduler der Geräte berücksichtigt dabei auch unterschiedliche Dienstpläne des Servicepersonals. Zur Eingabe der Meldungsempfänger, Meldungstexte und Alarme steht ein komfortabler Alarmeditor zur Verfügung.
Fernwirken per SMS und E-Mail
In der Gegenrichtung können per SMS oder E-Mail SPS-Variablen geschrieben oder die Ausgänge des Modems (optional) geschaltet werden. Bei Bedarf kann das Gerät so konfiguriert werden, dass es jeden Schaltvorgang per SMS oder E-Mail bestätigt. Im Gerät können 100 Schaltbefehle mit jeweils bis zu sechs frei definierbaren Parametern hinterlegt werden. Über Funktionen können auch die Zustände von SPS-Signalen direkt mit dem Handy abgefragt werden.
Zum Aufzeichnen beliebiger SPS-Signale (Daten, Eingänge, Ausgänge, etc.) und Systemdaten mit Zeitstempel dient der integrierte Datenlogger. Auch hier muss in der Steuerung weder das Programm angepasst noch ein Treiber geladen werden. Zur Speicherung der Daten wird ein ausfallsicheres 2 MByte großes Flash-Memory verwendet, das bei Bedarf auf bis zu 66 MByte erweitert werden kann. Die Abfragezyklen und die zu loggenden SPS-Signale sind frei parametrierbar. Die aufgezeichneten Daten können je nach Umfang per SMS, Fax oder E-Mail zyklisch oder ereignisgesteuert als XML-Textnachricht versendet werden. Ebenfalls möglich ist der Versand als komprimierte Binärdatei oder als beliebig formatierte Datei, z.B. im Excel-kompatiblen CSV-Format. Es können bis zu 100 SPS-Signale in eine oder mehrere Log-Dateien geschrieben werden.
Integrierter Web-Server
Der integrierte Web-Server dient zum Online-Beobachten von Anlagenzuständen über einen beliebigen Standard-Browser. Per Browser ist auch die Ansicht der geloggten Daten und die Bedienung der Anlage durch das Ändern der SPS-Daten möglich. Dazu werden auf dem Gerät eigene Web-Seiten erstellt. Zur Anzeige der SPS-Daten werden Platzhaltervariablen im HTML-Code integriert, die dann beim Abrufen der HTML-Seite durch aktuelle, direkt aus der Steuerung gelesene Signalwerte ersetzt werden.
Damit lassen sich moderne Wartungs- und Servicekonzepte realisieren, unabhängig von Anlagengröße und Telefonfestnetz. Dank des flexiblen Konzepts kann auch der Endanwender einfach Änderungen oder Erweiterungen an der Konfiguration der Alarm-Modems vornehmen. Die Änderung einer Handy-Nr. bzw. E-Mail-Adresse oder eines Nachrichtentextes kann mit der Parametriersoftware bequem lokal oder per Fernkonfiguration erledigt werden.
eA 508

eA-INFO-TIPP
Der Berliner Beauftragte für Datenschutz und Informationsfreiheit überprüft als Aufsichtsbehörde die Ausführung des Bundesdatenschutzgesetzes sowie anderer Vorschriften über den Datenschutz. In einem Dokument erläutert er die „Anforderungen an Wartung und Fernwartung“:

Bei den Alarm-Modems von Deltalogic handelt es sich um kompakte Störmelder mit MPI- bzw. PPI-Schnittstelle für S 7-Steuerungen von Siemens. Sie sind auf einer Standard-Hutschiene montierbar. Da an den Steuerungsprogrammen keine Anpassungen erforderlich sind, können sie auch nachträglich installiert werden. Neben der Fernprogrammierung ermöglichen die Geräte die Überwachung und Protokollierung der SPS-Daten, die Alarmierung des Bedienpersonals im Fehlerfalle und das Setzen von SPS-Variablen per SMS oder E-Mail. Ein Web-Server ermöglicht das Beobachten per Standard-Browser.
Der Berliner Beauftragte für Datenschutz und Informationsfreiheit überprüft als Aufsichtsbehörde die Ausführung des Bundesdatenschutzgesetzes sowie anderer Vorschriften über den Datenschutz. In einem Dokument erläutert er die „Anforderungen an Wartung und Fernwartung“.

PRAXIS PLUS
Bei den Alarm-Modems von Deltalogic handelt es sich um kompakte Störmelder mit MPI- oder PPI-Schnittstelle für S7-Steuerungen von Siemens, die auf einer Standard-Hutschiene montierbar sind. Da an den Steuerungsprogrammen keine Anpassungen erforderlich sind, können sie auch nachgerüstet werden. Neben der Fernprogrammierung ermöglichen sie die Überwachung und Protokollierung von SPS-Daten, die Alarmierung der Bediener im Fehlerfalle sowie das Setzen von Variablen per SMS oder Mail. Mittels Web-Server ist das Beobachten per Browser möglich.
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