ESR Pollmeier

Antriebe in Industrie 4.0 integrieren

22. November 2013, 19:33 Uhr | Andreas Knoll

Um in Produktionsprozesse nach Industrie-4.0-Kriterien integrierbar zu sein, müssen Antriebe über Echtzeit-Ethernet kommunizieren können. Zudem muss die Steuerung einen reibungslosen und sicheren Datenaustausch zwischen Fabrik-IT und Antrieben gewährleisten. Stefan Pollmeier, geschäftsführender Gesellschafter von ESR Pollmeier Servo-Antriebstechnik, nimmt dazu Stellung.

Stefan Pollmeier, ESR Pollmeier: »Antriebe sind typischerweise über Echtzeit-Ethernet oder Feldbus mit einer Steuerung verbunden, und die muss bei Bedarf als Gateway zwischen Fabrik-IT und Antrieb fungieren.«

Markt&Technik: Was versteht Ihr Unternehmen unter Industrie 4.0?
Stefan Pollmeier: Eine Produktion, in der Mitarbeiter und Kunden davon profitieren, dass Automatisierung und IT stärker vernetzt werden. Wobei Produktionsstandorte und Unternehmen nicht nur lokal, sondern auch über das Internet verbunden sind. Die Maschinenbetreiber und Maschinenhersteller entscheiden, ob und wie sie diese Möglichkeiten nutzen, und wir als Antriebshersteller unterstützen sie, wenn es um den Zugriff auf die Welt der Bewegung geht.

Welche Techniken sind erforderlich, um Antriebe in Industrie 4.0 zu integrieren?
Kommunikativ müssen die Antriebe sein, unterstützt von Steuerungen, die keine Barrieren zwischen Antrieb und übergeordneten Prozessen aufbauen. Antriebe sind ja typischerweise über Echtzeit-Ethernet oder Feldbus mit einer Steuerung verbunden, und die muss bei Bedarf als Gateway zwischen Fabrik-IT und Antrieb fungieren. Und wenn das Internet ins Spiel kommt, dann spielt auch die IT-Security im Antrieb eine Rolle.

Wofür lassen sich diese Techniken einsetzen?
Bei Bedarf sollten beispielsweise Energie-Management-Prozesse auf Leistungsdaten von Antrieben zugreifen können, ohne dass dies in einer zwischengeschalteten SPS neu projektiert werden muss. Bei solchen Zugriffen dürfen gerade Servoantriebe ihr »Kerngeschäft« der Bewegungssteuerung in harter Echtzeit nicht vernachlässigen.

Welche der erwähnten Techniken sind vorhanden, welche müssen noch entwickelt werden, welche bestehenden müssen noch optimiert werden?
Fast alle Feldbusse und Echtzeit-Ethernets bieten an der Schnittstelle Steuerung-Antrieb parallel zur harten Echtzeitkommunikation standardisierten Zugriff auf viele Antriebsdaten. Die Gateway-Funktionen in den Steuerungen sind je nach Kommunikationssystem nicht mehr so stark standardisiert, sondern oft herstellerspezifisch implementiert. Da gibt es Standardisierungs- und Optimierungsbedarf. Was weitgehend fehlt, sind Authentifizierung und Verschlüsselung, also Themen aus der IT-Security: Bei Industrie 4.0 geht die Vernetzung weiter ins Internet, da ist zu klären, wer mit wem welche Daten austauscht und wie die Daten geschützt werden.

Welche Vorgehensweisen sind möglich, um Antriebe in Industrie 4.0 zu integrieren?
Ganz grob können wir direkte und indirekte Integration unterscheiden: bei geringen Echtzeit-Anforderungen lassen sich Antriebe direkt über Ethernet-Schnittstellen integrieren. In den meisten Fällen wird - wie vorhin beschrieben - eine Steuerung als Gateway fungieren und der Antrieb indirekt eingebunden sein.

Welche Arten von Antrieben eignen sich überhaupt für die Integration in Industrie 4.0, welche nicht?
Bei der Eignung für die Integration ist weniger die Frage, ob wir es mit einem Frequenzumrichter-, Servo- oder Schrittmotorantrieb zu tun haben. Die Kommunikation ist der Schlüssel, und da eignet sich Ethernet in seinen verschiedenen Ausprägungen normalerweise am besten für die Integration.

Was genau ist auf dem ESR-Pollmeier-Messestand zum Thema »Integration von Antrieben in Industrie 4.0« zu sehen?
Wir zeigen an drei Beispielen, wie Servoantriebe mit unterschiedlichen Ethernet-Schnittstellen integriert werden können. In zwei Demos geht es um die indirekte Integration mit Hilfe der Steuerung als Gateway: Dabei kommunizieren die Servoantriebe mit Motion Controller und SPS über EtherCAT bzw. Profinet. In einem dritten Aufbau zeigen wir die direkte Integration über Modbus TCP. Ein übergeordnetes Ethernet fasst alle Vorführungen zusammen und bildet die Brücke ins Internet.

SPS IPC Drives: Halle 4, Stand 220


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