Die stetige Weiterentwicklung von Steuerungskomponenten und Kommunikationsprotokollen eröffnet Unternehmen immer weitere Möglichkeiten die eigenen Anlagen und Produkte zu verbessern sowie Konzepte der Industrie 4.0 für sich zu adaptieren. Besonders Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus werden Chancen eröffnet, ihre Wartungen und den Service zu optimieren und im Bedarfsfall schneller zu reagieren. Um diesen Fortschritt zu erreichen, muss die Konnektivität der Maschinen und Anlagen erweitert werden, damit der Hersteller aus der Ferne auf die Anlage zugreifen kann. Dank der Verfügbarkeit von zuverlässigen und günstigen Industrieroutern ist die Planung und der Einbau im Schaltschrank mittlerweile keine Herausforderung mehr. Die Anbindung an das Internet erfolgt wahlweise über eine bereits vorhandene Internetverbindung via Ethernet oder über - in den Routern integrierte - UMTS-Module, die eine schnelle Verbindung zum Mobilfunknetz herstellen können. Dies ermöglicht dem Anlagenhersteller eine zuverlässige Fernüberwachung seiner Anlagen und somit eine Steigerung der Produktivität im Betrieb.

Chemische Verfahrensanlage (Großanlage) mit vernetzten Komponenten (schematische Darstellung)

In kleinen Maschinen und Anlagen bis mittlerer Größe ist der Platz oft begrenzt, Schaltschrank und Steuerung müssen mit einem Minimum auskommen. Kompaktsteuerungen wie die Simatic S7-1215 und Touchpanel wie das KTP700 Basic erfüllen jedoch aufgrund ihres kompakten Designs genau diese Anforderungen. Sie finden auch in kleinen Schaltschränken gut ihren Platz.

Die Konnektivität der S7-1215 übertrifft zudem die Voraussetzung, um problemlos an Siincos Remote Connect angebunden werden zu können: zwei Ethernet Ports, einen Webserver und Profinet, die Programmierung und Parametrierung kann problemlos über das TIA Portal erfolgen. Das KTP700 Panel bietet ebenso die Grundvoraussetzungen für die Anbindung an Siincos Remote Connect: Ethernet, den Sm@rtServer (zur Bildschirmübertragung), einen Webserver und Profinet, die Programmierung kann auch hier problemlos über das TIA Portal erfolgen. Die Anlage wird neben der Steuerung und dem Touchpanel mit einem Siincos Gateway ausgerüstet. Dieses ist über Ethernet mit einem Port an der Steuerungen verbunden, ebenso mit dem Touchpanel. Eine Internetverbindung wird über das Mobilfunknetz aufgebaut, die Verbindung zur Siincos Cloud ist somit gewährleistet.

Use Case: Remote Inbetriebnahme einer Anlage auf Basis einer Siemens Simatic S7-1215 und dem KTP700 Basic Panel

Der Geschäftsprozess „Service“ ist in der Regel mit einem großen administrativen und technischen Aufwand verbunden, der, je weiter die Anlage entfernt ist, intransparenter und komplexer wird. Der Kunde meldet: „Anlage steht, benötige einen Techniker“. Selbst wenn die Fehlermeldung auf dem Display bis in die tatsächliche Ursache aufgelöst ist, findet der Wissenstransfer von dem, was man vor Ort sieht, bis zu dem Experten beim Anlagenhersteller nur lückenhaft statt. Ob es sich um einen mechanischen, elektrischen oder möglicherweise programmbedingten Fehler handelt, wird im Erstgespräch per Telefon in der Regel oft nicht klar. Sei es durch mangelnde Sachkompetenz vor Ort oder einfach nur Lautstärke bedingt. Oft kommen Störungen der Telefonverbindung hinzu.

Diese Unschärfe an mitgeteilten Informationen und Diagnosen führt bei Serviceabteilungen häufig zur Überreaktion in der Bestimmung der Servicemaßnahmen. Anstelle einer fachspezifischen Entsendung von Experten werden dann zwei oder drei Disziplinen abgedeckt, schließlich steht der Kunde im Mittelpunkt des Handelns. Dies hat steigende Reisekosten, erweiterten logistischen Aufwand und längere Rüstzeiten zur Folge. Mithilfe von Siincos Remote Connect wird der Serviceprozess verkürzt und an der Quelle der Informationsstrecke optimiert. Dies schränkt das Ausmaß des Fehlerbaums ein.

SmartService Konzepte mittels Controllino und Embedded Linux Panel

Die kontinuierliche Überwachung von PV-Anlagen ist heutzutage ein zentraler Bestandteil bei dem Betrieb von Solarfeldern - der Energieertrag steht im Vordergrund und muss stetig gewährleistet sein. Die Performance der Gesamtanlage hängt zwar primär von der Sonneneinstrahlung ab, jedoch gibt es weitere sekundäre Eigenschaften, die gewährleistet sein müssen, z.B. die Sauberkeit und Funktionsfähigkeit der Module selbst. Ein unbemerkter Fehler im Verbund der PV-Module oder gar im Inverter ist undenkbar und kommt im Zweifelsfall mit starken Ertragseinbusen einher.

Die Gesamtperformance der Anlage anhand der Tages-Ertragswerte oder der monatlichen Abrechnung zu bestimmen, bringt in der Regel nicht den gewünschten monetären Effekt. Eine permanente Echtzeit-Überwachung des Gesamtsystems und eine entsprechende Benachrichtigung im Fehlerfall sind somit unabdingbar.

Je nach Standort ist eine dauerhafte Überwachung über das Internet schwierig, da keine kabelgebundene Verbindung benutzt werden kann. Viele Solarparks sind eher in ländlichen Umgebungen verbreitet, bei denen - zumindest in Deutschland - eine Standleitung oder ein DSL-Anschluss aufgrund der geringen Leistung und Stabilität keine verlässliche Option darstellen. Somit bleibt die Möglichkeit eine Internetverbindung über das Mobilfunknetz oder über Satellit herzustellen, um z.B. das Web-Portal des Wechselrichterherstellers für Wartungszwecke zu nutzen.

Solarfeld mit Wechselrichter und Siincos Remote Connect Gateway zur Fernwartung

Fernzugriff auf Anlagensteuerungen oder auf Bedienpanels wird häufig mit Gateways oder VPN-Routern realisiert. Sie werden im Schaltschrank auf Hutschiene montiert und bieten neben der Möglichkeit eine sichere Internetverbindung über das Mobilfunknetz aufzubauen, auch den Direktzugriff per VPN auf die Anlage an. Dieses Feature ist für kleine und kompakte Anlagen ohne Industrie-PC prädestiniert, da VPN-Router problemlos installiert und in Betrieb genommen werden können.

Besitzt die Anlagensteuerung jedoch standardmäßig einen Industrie-PC, dann ist die Verwendung von VPN-Routern oder VPN-Gateways für den Fernzugriff nicht unbedingt notwendig. Der Industrie-PC erfüllt alle erforderlichen Anforderungen von Haus aus, um als Endpunkt für den Fernzugriff auf die gesamte Anlagensteuerung zu fungieren. Somit spart man nicht nur Kosten für Hardware, sondern erleichtert sich auch die Gesamtkonfiguration, da die Integration und Einrichtung eines VPN-Routers entfällt.

Mit dem Siincos Cloud Connector WingX wird der Industrie-PC zum Gateway für den Fernzugriff erweitert und ersetzt somit die Notwendigkeit für VPN-Router oder VPN-Gateways.

Siincos Cloud Connector WingX ermöglicht Fernzugriff ohne VPN-Gateway