IoT-Wertschöpfung durch passiven PROFINET-Netzwerkdatenabgriff

Hattersheim, 30. Mär. 2023 – Die Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH erweitert ihr IoT-Portfolio um die containerisierte Applikation netFIELD App PROFINET Tap. Die Anwendung fungiert als Software-Gateway, greift Prozessdaten eines PROFINET-Netzwerkes SPS-unabhängig ab und wandelt diese in das MQTT-Protokoll um. Durch Zuführung der Daten in Analysesoftwaren profitieren Anlagenbetreiber bei einem minimalen Integrationsaufwand: beispielsweise durch die frühzeitige Erkennung von Anomalien in Produktionsprozessen oder deren Optimierung nach elektronischer Auswertung von Verhaltensregeln zur Steigerung der Produktivität.

Der Container ermittelt die PROFINET-Netzwerkstruktur automatisch während einer Netzwerk-Startup-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.

A stylized ear on a colourful background. The PROFINET logo can be seen on the left side.
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.

  • 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
A picture showing the flow of PROFINET data through the TAP app container. A line divides the picture in the middle into OT and IT level.

Technische Vorteile

 

  • Kompatibel mit jeder PROFINET-Steuerung
  • Erfordert keine Änderungen an der SPS- oder Maschinenkonfiguration
  • Keine Beeinflussung eines laufenden PROFINET-Netzwerks durch passive Datenerfassung
  • Kann einfach physikalisch plug-and-play in jedes bestehende PROFINET-System integriert werden
  • Ist der schnellste Weg, um Systeme mit modernen IoT-Techniken aufzurüsten, indem das populäre MQTT als Ausgangsprotokoll verwendet wird
  • Arbeitet mit einem Standard-GBit-Ethernet-Port als Erfassungsschnittstelle

Wirtschaftliche Vorteile

 

  • Ermöglicht die Ableitung von Maßnahmen zur Steigerung der Anlagenproduktivität nach Analyse der PROFINET-Daten
  • Ermöglicht die Untersuchung des Gesamtverhaltens von kontrollierten PROFINET-Signalen durch Machine Learning
  • Ermöglicht eine lückenlose Datenerfassung ohne Datenverlust: Basis für 24/7-Datenerfassung sowie Beweisführung
  • Ermöglicht die Realisierung von vorausschauenden Wartungsszenarien durch langfristiges Data Mining
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A stylized PC monitor on a colorful background with technical graphics in the background.

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