Betriebsdatenerfassung von Anlagen über mehre Gebäude

[lilli]

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Hallo Allerseits,

wie die Überschrift schon sagt geht es um eine Betriebsdatenerfassung, die sich über mehrere Gebäude und Anlagen erstrecken wird.
Im Endausbau rechne ich mit ca. 500 Analogwerten, die jede Sekunde (oder alternativ bei Änderung) erfasst werden sollen (gepuffert, wenn die Übertragung nicht möglich ist) und ca. 1000 Bit-Meldungen.

Die ersten Gedanken gehen über die Auswahl der Vernetzung.
Da bisherige Anlagenteile mit Siemens S7 umgesetzt sind, wird es auf ProfiNET oder Ethernet hinauslaufen.

Welcher Variante bringt welche Vor- und Nachteile?

Wie sieht es mit mit der Entkopplung aus?
Sind Lichtleiter beim überbrücken von Gebäude-Abständen (Abgespannt über den Hof ca. 30m) notwendig, oder kann man getrost alles mit Kupferleitern abdecken?

Welche Möglichkeiten gibt es, die Vernetzung bei Stromausfall aufrecht zu halten?
Eine lokale USV hält nur recht kurz, parallele Verkabelung einer Notversorgung finde ich EMV- Technisch etwas fraglich.

Auf was sollte man noch achten?

Im Moment bin ich noch ganz am Anfang und hab die Möglichkeit, alles falsch zu machen...

Liebe Grüße
Lilli

EDIT: Achtung – deutlich angepasste Aufgabenstellung hier

 

[Dr.MirakulixX]

Also zum Thema Verkabelung sehe ich keine Einwände die gegen Kupfer sprechen. Die Frage ist halt wie dramatisch wird es wenn mal der Datenstrom abreißt ?
Das selbe wäre auch zum Thema USV. Wie wichtig sind diese Daten wirklich. Was passiert wenn die mal 15min ausfallen ? Es gibt ja entsprechende USVen die schon etwas an Leistung bringen können und für ne SPS eine Zeit reichen. Nur für wie lange möchtest du vorsorgen und wie weit soll das gehen ?
Würde erstmal die Randbedingungen festlegen um zu sehen wie weit du wirklich in die vollen gehen musst für dieses System.

 

[mariob]

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Hi,
es ist schon spät aber den mache ich noch. Also zunächst ist eine Batterieanlage dafür da den Energieausfall solange zu überbrücken bis Ersatznetz bereitsteht ("Notstrom") oder aber das gepufferte System im sicheren Zustand ist. Das gilt es zu klären.
Zweitens ist eine Standardverkabelung mit RJ 45 ideal für Dein Vorhaben, sollte man mit der EDV organisieren das diese Verkabelung, wenn nicht vorhanden, sinnvoll geplant und erstellt wird. Heutzutage nutzt man das ja auch für Telefon und vieles mehr. Die Trennung physisch und oder logisch vom normalen EDV Netz sollte gut geplant werden.

So, Schluß für heute
Mario

 

[Blockmove]

Hallo Lilli,

für unsere fertigungskritischen Netzwerke haben wir eine Netzwerkstruktur basierend auf Glasfaserringen aufgebaut.
Damit hast du eigentlich eine maximale Ausfallsicherheit. Bei einen Ausfall einer Komponente erfolgt die Umschaltung auf den anderen Kommunikationsweg in ca. 50 bis 100ms.
EMV, Potentialausgleich und Blitzschutz sind dabei auch kein Thema.
Die Netzwerk-Switche werden von einem zentralem Monitoring-System überwacht.

Gruß
Dieter

 

[holgermaik]

Hallo Lilli
Ich kann mich Blockmove nur anschliessen.
Lichtleiter wirkt zwar auf den ersten Blick übertrieben, aber dadurch hast du alle

EMV, Potentialausgleich und Blitzschutz Probleme

erschlagen.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, wenn es erstmal läuft kommt schnell das eine oder andere Signal dazu. Also großzügig Planen für Erweiterungen.
Du schreibst zwar ihr habt alles Siemens aber auch die Möglichkeit in Betracht ziehen andere Systeme anzuschließen.
Sollen sich schnell ändernde Messgrössen (z.B. Druck...) erfast werden ist eine Sekunde wesentlich zu langsam. Auch hier Erweiterungen einplanen.

Solltest du in Nürnberg sein schau doch mal bei http://iba-ag.com vorbei. Kann ich nur empfehlen.
Grüsse Holger

 

[bike]

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Wird hier nicht mit Kanonen auf Spatzen geschossen?
Also wegen den paar Daten solch einen Aufwand?
Es macht nach unserer Erfahrung mehr Sinn eher dezentral zu planen und dann zusammen fügen.

Wenn die Daten schneller als eine Sekunde erfasst werden sollen, dann wird es auch mit Glasfaser eng.
Ich würde die Aufgabenstellung genau analysieren, Pflichtenheft erstellen und dann erst nach der technischen Machbarkeit suchen.


bike

 

[lilli]

Hallo Allerseits,

freut mich, dass ich schon erste Rückmeldungen habe.
Klar, eine genaue Spezifikation wäre nicht schlecht. Wie ich meine Kundschaft kenne, ändert diese sich jedoch im laufe der Zeit sowieso...

Einen Spannungsausfall müsste man denke ich schon für ca. 2h überbrücken. Datenausfall ist nicht so kritisch, vermutlich wird der Ausbau aber noch vereinzelt für weitere Steuersignale benutzt.

Bisher wurde nur über Lichtleiter vs. Kupfer geschrieben.
Wie sieht es mit ProfiNET vs. Ethernet aus?

Liebe Grüße
Lilli

 

[norustnotrust]

Also

1.) Ich würde die Switches untereinander auf alle Fälle als Glasfaserring ausführen. Die Kosten für sowas sind imho heutzutage wirklich überschaubar, fast jeder Qualitätsswitch ist sowieso entsprechend ausgerüstet. Wenn du einen Ring aufbaust dann würde ich aber auf alle Fälle auch Wegeredundanz achten. Denn wenn dir man ein Switch kaputt wird ist die Downtime überschaubar aber wenn man der Bagger wo gräbt wo er nicht soll dann dauerst länger bist die Kabel wieder heil sind.
2.) Wenn du die Lösung sowieso so aufbaust dass du lokal zwischenpufferst würde ich mir auch über den Ausfall eines Switches keine Gedanken machen, denn du pufferst ja eh. Daran würde ich nur denken wenn ich eine zentrale Datensammlerlösung ansinnen würde
3.) Ich kenne das iba System und es ist wirklich gut, allerdings setzen wir es vor allen vor schnelle Datenaufzeichnung ein. Ich habe zwar keine praktische Erfahrung damit gesammelt aber ich meine der Echocollect von Softing könnte auch etwas für dich sein.

 

[Larry Laffer]

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Hallo,
mal von der Physik abgesehen : was soll denn mit den Daten geschehen ?
Sollen diese zyklisch gespeichert werden ? Oder als eine Art Trend visualisiert werden ? Sollen die Daten wieder aufgreifbar sein ? Soll ein Bezug zur Erstellung eines Produktes erzeugt werden ?

Das würde mich hier mal interessieren - es könnte sich so das Konzept nämlich ggf. ändern ...

Gruß
Larry

 

[bike]

Larry hat es direkt auf den Punkt gebracht.
Was soll die Phsyik, wenn nicht geklärt ist, was soll überhaupt geschehen?

Ein Aussage:
Wie ich meine Kundschaft kenne, ändert diese sich jedoch im laufe der Zeit sowieso...
geht nicht nur mir hier auf den Senkel.

Wenn der Kunde noch nicht genau speifizieren kann, was bzw wie etwas gelöst werden soll, dann ist es Aufgabe des Dienstleisters verschiedene Alternativen zu erarbeiten und vernüftig anzubieten.

Mir ist es völlig egal, ob Glasfaser oder Brieftrauben zur Datenübertragung geutzt werden.
Das Ergebnis zählt.
Leider gibt es keine Universiallösung.
Und egal wie der Anbieter heißt, was ist, wenn in fünf Jahren der Anbieter und dessen Hard- und Software nicht mehr verfügbar ist?
Besser universellen Standard, als techisch verspielte Lösungen würde ich verwenden.


bike

 

[Blockmove]

Hallo Allerseits,

freut mich, dass ich schon erste Rückmeldungen habe.
Klar, eine genaue Spezifikation wäre nicht schlecht. Wie ich meine Kundschaft kenne, ändert diese sich jedoch im laufe der Zeit sowieso...

Einen Spannungsausfall müsste man denke ich schon für ca. 2h überbrücken. Datenausfall ist nicht so kritisch, vermutlich wird der Ausbau aber noch vereinzelt für weitere Steuersignale benutzt.

Bisher wurde nur über Lichtleiter vs. Kupfer geschrieben.
Wie sieht es mit ProfiNET vs. Ethernet aus?

Liebe Grüße
Lilli

Profinet ist nur dann interessant, wenn du die Daten eigentlich in Echtzeit brauchst.
Und da Profinet eigentlich nur innerhalb eines Subnetzes funktioniert, musst du dein Netzwerk entsprechend konfigurieren.
Dies kann u.U. richtig aufwendig werden (VLAN's mit QoS).

Gruß
Dieter

 

[mariob]

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Naja,
um es nochmal mit meinen Worten zu sagen, selbstverständlich bei allem Respekt, die Fragestellung ist diffus. Sicher können wir erst einmal Hinweise zur Konkretisierung geben, das ersetzt aber keinesfalls das intensive Gespräch mit dem Auftraggeber.

Gruß
Mario

 

[bike]

Also es ist Mario schreibt, sehr diffus, ist absolut korrekt und richtig formuliert.
Aber viel und leicht ist das "Projekt" so geheim.

Solche "Anfragen" und "Probleme" begegen uns immer wieder.
Wir werden in der Angebotsphase befragt und wir erarbeiten Vorschläge.
Dann kommt ein "Fachid.." weiß es besser und billiger.
Nach einem Jahr kommt das Projket zu uns zurück.
Der Kunde hat neben Kosten auch noch den Ärger.
Nicht jeder, der einen RJ45 fehlerfrei einstecken kann, kann auch Vernetzung.

Dud dat nod?


bike

 

[winnman]

Hab da was von mehreren Gebäuden gelesen, daher wäre Glasfaser schon mal ein guter Ansatz für die Verbindung der Switch/Router (Segmentlänge, EMV, Potentialdifferenzen, . . . das spielt dann alles keine Rolle mehr).
Sollte bereits ein ähnliches Netzt für IT, . . . vorhanden sein müsste man separat prüfen ob das ev. dafür verwendet werden kann, ev. liegen ja bereits Glasfaserkabel und man kann da freie Fasern nutzen.

Die Switch/Router mit 24V DC aus einer gestützten Versorgung versorgen wäre dann der nächste Punkt.

Was dann über das Netz übertragen wird (profinet, . . .) ist dann die nächste Entscheidung.

Erst dann kommen wir zu den einzelnen SPS bzw einzelnen SPS Netzen.

 

[lilli]

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Hallo Allerseits,

Nochmal kurz zur Funktion:
Die erfassten Daten werden für unterschiedlichste Anwendungen ausgewertet.
- für das Leitsystem zum darstellen der Füllmengen in den Silos
- zur Planung der nächsten Wartung über die Stromaufnahme der vielen Brecher, Pumpen, Siebe
- zur Erfassung und Aufzeichnung vom Durchsatz auf den Bändern → Bandwaagen
- zur Qualitätsverbesserung der Anlage, da alle Meldungen und Störungen zusammenlaufen und so einfach eine Übersicht über Häufungen entsteht

Ob die Betriebsdatenerfassung im Sekundentakt erfolgen muss ist nicht in Stein gemeißelt. Wenn so eine Vernetzung mal steht, wäre es nicht verwunderlich, wenn auch noch zusätzliche Funktionen wie das durchreichen weiterer Signale zwischen den Anlagenteilen angestrebt werden würde. Das Thema Druckregung ist hier ja schon gefallen.
Daher dachte ich zuerst an ProfiNET.
Wäre ProfiNET nicht leistungsfähiger und einfacher in der Handhabung?
Kann eine ProfiNET-CPU von Siemens auch per Ethernet Kommunizieren, oder wird da ein spezieller Kommunikations-Prozessor notwendig?
Wenn noch unklar ist, ob es Ethernet oder ProfiNET werden soll, macht es dann Sinn, sich umzusehen, welche Geräte in Frage kommen?
Sind alle Ethernet- Switche auch ProfiNET tauglich?

Nach den bisherigen Rückmeldungen läuft es eher auf ein Lichtleiter-Netz hinaus.
Müssen dann alle Switche komplett in Lichtleiter ausgeführt sein?
Kann man nicht auch Lichtleiter und Kupfer mischen?
Dann käme so ein LWL-Umsetzer von Phoenix (Nr. 2902856) in Frage?
Welche Stecker und Kabel sind bei Lichtleiter inzwischen üblich?
Bei Sternförmiger Verkabelung käme der längste Strang auf 200m.

Irgendwie werden meine Fragen immer mehr... :icon_redface:

Liebe Grüße
Lilli

PS: @Bike
Was waren deine Fragen, die ich noch nicht beantwortet habe?

 

[Larry Laffer]

OK ... so, wie du es schreibst, ist es eher eine Art Zentral-Visu, von der du da sprichst.
In diesem Fall solltest du dir Gedanken machen, ob du alle Einzel-Daten mit dieser Visu von den Einzel-SPS'en seperat abrufst (würde ich nicht machen) oder ob du eine Art Sammel-SPS aufbaust, die mit der Zentral-Visu verkoppelt ist und die von allen Einzel-SPS'en die Daten zugesandt bekommt (würde ich so machen).

Ich würde das allerdings nicht über ein gemeinsames PN-Netz abwickeln ...

Gruß
Larry

 

[lilli]

Hallo Larry,

hoffentlich lenkt der Begriff „Zentral-Visu“ nicht zu sehr ab. In erster Linie gilt es die Daten zu sammeln und zu speichern. Natürlich muss auch noch eine Möglichkeit für unterschiedlichen Zugriff ermöglicht werden.

Die Idee mit der Sammel-SPS könnte konkreter werden. Wäre da nicht ein Embedded System ideal?
Was spricht von deiner Sicht aus, gegen ein gemeinsames PN-Netz?

Bei Siemens bin ich mit „moderneren“ Steuerungen (welche sogar Netzwerk haben ) nicht so vertraut, daher meine Unsicherheit. Meine Kollegen sind noch so richtige Profibus-Fetischisten. Von dort kann ich auch keine ganz große Unterstützung erwarten...

Liebe Grüße
Lilli

 

[online]

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Profibus und dann über Olm auf LWL, funktioniert super. Jahrelang getestet

 

[norustnotrust]

Ich bin jetzt irgendwie ausgestiegen...

- Du willst Messwerte ca. 1s Sample sammeln -> OK
- Du willst Störmeldungen sammeln -> OK
- Du willst Daten lokal zwischenpuffern -> OK
- Du hast S7 Steuerungen -> OK
- Du würdest gerne über PN zugreifen -> Wieso?
- Willst du den Puffer für die lokale Zwischenspeicherung in die jeweiligen SPS'en reinprogrammieren oder reicht dir das puffern je Halle auf einem PC/SammelSPS oder wie stellst du dir das vor?
- Was soll mit den Daten passieren? Trend? Visualierung? Datenbankarchivierung? Je nachdem was du machen willst wird das dein Werkzeug dafür beeinflussen und damit möglichweise auch die Art und Weise wie du mit den SPSen kommunizierst
- Wie sollen die Daten gespeichert werden? Datenbank, csv?
- Sollen die Daten nur zentral gespeichert und/oder angezeigt werden oder willst du die Daten dann auch wieder an lokalen Geräten zur Übersicht anzeigen?
- Was heißt:

Natürlich muss auch noch eine Möglichkeit für unterschiedlichen Zugriff ermöglicht werde

Für mich scheinen da sooo viele Fragen offen bevor man zur Frage "Welche Stecker nehme ich" oder "lieber Umsetzer oder CPs" kommt.

 

[bike]

Ich habe eigentlich keine Frage direkt gestellt.
Aber hier wird mit Nebelgranaten geschossen, ohne Konzept und sinnvolle Ist/Soll Analyse.
Darum ging es in meinem letzten Post.

Ist wirklich so schwer zuerst zu denken und dann zu planen und dann nach der Physik zu fragen?
Soll es eine zentrale Prodktionsüberwachung werden, dann ein Tipp von mir:
Hol dir Hilfe von Fachleuten, zumindest bis eine sinnvolle und schlüssige Aufgabenstellung erarbeitet wurde.
So etwas ist nicht geeignet, um den eigenen Spieltrieb zu befriedigen.

Nix für ungut


bike