Industrielle Kommunikation

Fehler bei der Netzwerk-Infrastruktur vermeiden

| Redakteur: Sariana Kunze

Helmholz zeigt mit seinen Lösungen, wie sich die Anforderungen an industrielle Netzwerk-Infrastrukturen zuverlässig wie praxisnah umsetzen lassen.
Helmholz zeigt mit seinen Lösungen, wie sich die Anforderungen an industrielle Netzwerk-Infrastrukturen zuverlässig wie praxisnah umsetzen lassen. (Bild: Helmholz)

Wachsende Datenmengen, Effizienzdruck und Cybersecurity-Standards: Mit zunehmender Automatisierung von industriellen Anlagen steigen die Anforderungen an die Netzwerk-Infrastruktur. Aktuelle Lösungen zeigen, wie sich diese Anforderungen praxisnah umsetzen lassen.

Bekanntes besser machen, Aufgaben eleganter lösen oder Komponenten schaltschrankoptimiert kleiner konstruieren – und zwar ohne zusätzliche sowie komplizierte Softwaretools. Das ist Anwendern bei der Realisierung von industriellen Netzwerk-Infrastrukturen wichtig. Doch nimmt die Anzahl an Netzwerken und deren Komplexität durch kommunikationsfähige und vernetzte Anlagen im Sinne einer Smart Factory stetig zu. Eine einfache Handhabung sowie zuverlässige Lösung ist für Ethernet- und Profinet-Switche, Feldbus- und NAT-Gateways oder sichere Online-Fernzugriffe das A und O.

Über Switche läuft der Datenaustausch zwischen Controllern, SPSen und weiteren Netzwerkteilnehmern. Sie gehören damit zu den wichtigsten Netzwerk-Bestandteilen – auch zahlenmäßig. Selbst kleinste Optimierungen wirken sich bei diesen Komponenten deshalb spürbar aus. Das gilt auch für die Bauform, denn der Platz im Schaltschrank ist naturgemäß begrenzt. Helmholz bietet hierfür unmanaged Ethernet-Switche mit 49 mm Baubreite in einer Fünf-Port-Version bzw. 65 mm für acht Ports. Durch ihre kompakte Bauweise sind sie für vielfältige Industrieanwendungen einsetzbar. Das leichte, aber robuste Industriedesign ist zur Montage auf der Hutschiene geeignet und lässt sich einfach in das Netzwerk integrieren. Einmal gesteckt, sind sie durch die Plug&Play-Lösung sofort betriebsbereit. Die werkzeuglose Push-In-Anschlussklemme für die Spannungsversorgung unterstützt dabei die schnelle Installation, beschreibt der Anbieter.

Zwischen Ethernet und Profinet segmentieren

Der Einsatz von herkömmlichen Ethernet-Switchen in Verbindung mit Profinet-Netzwerken ist aufgrund der fehlenden Telegramm-Priorisierung und der damit einhergehenden Datenlast in vielen Maschinen-Netzwerken mit Vorsicht zu betrachten. Hier sind Profinet-Switche die bessere Alternative, stellt Helmholz fest. Eine der wichtigsten Funktionen eines Profinet-Switches ist die Priorisierung des Profinet-Telegramm-Verkehrs im Maschinennetzwerk. Der managed Switch kann unterscheiden, ob es sich bei dem Telegramm um eine Webanfrage, eine FTP-Dateiübertragung, einen Medienstream oder ein Profinet-Telegramm handelt. Bei hoher Übertragungslast können somit die wichtigen Telegramme priorisiert werden, um zu verhindern, dass es zu Telegrammverlusten kommt oder das Profinet-Netzwerk nicht mehr erreichbar ist. Das bedeutet auch: eine klare und eindeutige Segmentierung zwischen Ethernet und Profinet. Ohne gemanagte Profinet-Switche gehen viele gewinnbringende Features von Profinet verloren.

Kaum weniger häufig als Switche kommen Feldbus-Gateways zum Verbinden einzelner Automatisierungsnetzwerke zum Einsatz. Unabhängig vom jeweiligen Netzwerk-Bus (Profinet, CANopen, DP) zählt deshalb auch hier eine möglichst klein dimensionierte Bauform. Profinet-Profinet-Koppler von Helmholz sind beispielsweise nur rund ein Viertel so groß wie vergleichbare Geräte anderer Hersteller, erklärt das Unternehmen. Darüber hinaus erfordert ihre Installation, wie auch die der Profinet-Switche, kein zusätzliches Softwaretool.

 Profinet einfach erklärt: Von Aktualisierungsrate bis Zykluszeit

Profinet

Profinet einfach erklärt: Von Aktualisierungsrate bis Zykluszeit

17.07.18 - In dem Kurzfilm „Profinet: Technologie einfach erklärt” erläutert das Unternehmen Indu-Sol, wie Profinet funktioniert und wie der Anwender ein stabiles Netzwerk aufbauen kann, um eine langfristig stabile Datenkommunikation zu erreichen. lesen

Cybersecurity: Maschinennetze sicher integrieren

Mit dem Siegeszug der Ethernet-Vernetzung spielt auch die Cybersecurity eine zentrale Rolle. Gerade angesichts wachsender Datenmengen ist die Trennung bzw. Segmentierung von Netzwerken laut Helmholz dringend zu empfehlen. Dabei geht es im Kern darum, Maschinennetze sicher in das übergeordnete Produktionsnetzwerk zu integrieren. Mit dem NAT-Gateway Wall IE bietet Helmholz dafür eine auf die wesentlichen Funktionen konzentrierte Lösung: Die robuste und kompakte Ethernet-Komponente verbindet Bridge- und Firewall-Funktionen. Damit ermöglicht sie die einfache Integration von Maschinennetzen in das übergeordnete Produktionsnetz. Als positiver Effekt werden somit auch Broadcast-Domänen verkleinert. Konkret schützt die Komponente die Netze, indem sie genau regelt, welcher Teilnehmer mit welchem Gerät Daten austauschen darf. Die Voraussetzung dafür schafft eine Paketfilter-Funktionalität: Damit lässt sich der Zugriff zwischen dem Produktionsnetzwerk und der Automatisierungszelle einschränken. Als weitere Besonderheit kann das Gateway sowohl im NAT-Betriebsmodus als auch als Bridge eingesetzt werden. Im Bridge-Betriebsmodus agiert Wall IE als Layer 2 Switch. Im Gegensatz zu normalen Switches ist auch in dieser Betriebsart die Paketfilterung möglich. Dadurch kann die Einschränkung des Zugriffs zu einzelnen Bereichen des jeweiligen Netzwerks erreicht werden, ohne dass hierfür unterschiedliche Netzwerke verwendet werden müssen.

Meilenstein der Automation: Weitsichtige Vernetzung mit PI-Technologien

Industrielle Kommunikation

Meilenstein der Automation: Weitsichtige Vernetzung mit PI-Technologien

02.07.18 - Ob Profibus, Profinet oder IO-Link – Garant für den Erfolg ist neben der Technologie auch die Verlässlichkeit, die internationale Standardisierung und das einzigartige Zertifizierungswesen. Damit erfüllen die Technologien von PI (Profibus & Profinet International) nicht nur heutige Aufgaben in der Kommunikation, sondern empfehlen sich auch für zukünftige Industrie-4.0-Konzepte. lesen

Im Router-Betriebsmodus, den die meisten Anwender nutzen, leitet Wall IE den Datenverkehr zwischen verschiedenen IPv4-Netzwerken (Layer 3) weiter und nutzt Paketfilter für die Zugriffsbeschränkung auf das dahinterliegende Automatisierungsnetzwerk. Dabei wird die Adressübersetzung mittels Network Adress Translation (NAT) unterstützt. Die Verwendung von NAT ermöglicht es darüber hinaus, mehrere gleichartige Automatisierungszellen mit dem gleichen Adressbereich in das Produktionsnetz einzubinden. Im Router-Betriebsmodus unterstützt das Gateway zwei NAT-Funktionalitäten: Basic NAT (auch „1:1 NAT“ oder „Static NAT“ genannt) und NAPT (Network Address and Port Translation, auch „1:N NAT“ oder „Masquerading“ genannt).

Sicherer IoT-Fernzugriff auf Maschinen

Vor allem Maschinenbauer, aber auch Produktionsbetriebe nutzen die Rex-Industrierouter von Helmholz, um direkt online auf die Ethernet-Netzwerke ihrer Maschinen und Anlagen zuzugreifen – etwa zur Fernwartung, zur Visualisierung, zum Datensammeln sowie für Diagnose und Web2Go (VNC und Remote Desktop) Anwendungen. Die Rex-Serie, die mit den Modellreihen Rex100 und Rex200/250 ein breites anwendungsspezifisches Spektrum abdeckt, bietet dafür diverse Zugriffsmöglichkeiten über Ethernet, 3G, 4G oder Wifi. Die Datenübertragung erfolgt bei allen Rex-Modellen generell verschlüsselt über einen VPN-Tunnel. Die Grundlage dafür bildet das sichere Open-VPN-Protokoll. Das Helmholz-IoT-Portal MyREX24 V2 dient dabei als Vermittlungszentrale für die VPN-Kommunikation zwischen Bediener und dessen Anlagen. Beide Seiten können den VPN-Tunnel damit als ausgehende Verbindung aufbauen. Die Firewalls oder auch Beschränkungen von Diensten oder Mobilfunk-Betreibern sind damit kein Thema mehr. Denn diese betreffen nur den Datenverkehr in das Netzwerk hinein, nicht aber den aus dem Netzwerk heraus. Die ausgehenden Verbindungen bleiben dann kurz in Wartestellung, bis der VPN-Tunnel steht. Dort erfolgt dann die eigentliche Kommunikation über das IoT-Portal. Helmholz bietet einen Testaccount an, damit das IoT-Portal getestet werden kann.

Kommunikation als Innovationsmotor der Automatisierungstechnik

Industrielle Kommunikation

Kommunikation als Innovationsmotor der Automatisierungstechnik

22.08.18 - In den frühen Stadien der Feldbustechnik stand die Ablösung der diskreten Verdrahtung von E/A-Signalen im Vordergrund. Heute ist die industrielle Kommunikation eine Schlüsseltechnologie für die Zukunft. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45515601 / Feldkommunikation)