Schritt für Schritt:Wie erhalte ich Daten von einer SPS mit IIoT?

Viele Ingenieure möchten ihre SPS-Daten zentral zugänglich machen, um Störungen zu beheben und ihre Maschinen einfacher überwachen zu können. Durch das Extrahieren von Daten aus der SPS mithilfe von Protokollen wie OPC-UA, ModBus, BACnet oder Siemens S7 können Sie wertvolle Erkenntnisse gewinnen. Denken Sie an Maschinenrotationen, Energieverbrauch oder Produktionsraten.

Aber wie bekommt man Daten von einer SPS? Diese 7-Schritte-Anleitung führt Sie durch den Prozess der SPS-Datenextraktion und -erfassung mit der IXON Cloud IIoT-Lösung.

So erhalten Sie Daten von Ihrer SPS mit IXON Cloud

Datenerfassung für SPS-gesteuerte Maschinen

Eine SPS kann riesige Datenmengen zur Steuerung der Maschine generieren und ist eine Informationsquelle für Fehlerbeseitigung und Optimierungen. SPSen sind jedoch in der Datenspeicherung begrenzt und in der Regel nur für die Ingenieure zugänglich.

Indem Sie Daten von Ihrer SPS abrufen und sicher in der Cloud speichern, können Sie unbegrenzte Daten zur Analyse sammeln und Echtzeit-Datenströme anzeigen, um mehr Einblicke in Ihren Produktionsprozess und Maschinenbetrieb zu gewinnen. Dies trägt dazu bei, den Maschinenbetrieb zu verbessern kurz- und langfristig.

Universelle Lösung für moderne Datenprotokolle

Es gibt viele Möglichkeiten, Daten aus einer SPS zu extrahieren, was es schwierig macht, zu sagen, wo man anfangen soll. Jede SPS unterstützt andere Protokolle und manchmal müssen Sie mehrere Tools programmieren oder verknüpfen. Die IXON Cloud ist eine universelle Lösung geeignet für SPS sowie Robotersteuerungen und Sensoren. Es unterstützt mehrere Industrieprotokolle, wodurch es für Ihre Maschinen sehr skalierbar ist.

Sie können die Datenprotokollierung einrichten, ohne eine einzige Codezeile schreiben zu müssen . Sobald Ihre Datenquellen und Variablen definiert sind, können Sie die Daten verwenden, um Dashboards zu erstellen und Alarme festzulegen, um die Daten für Ihr Serviceteam oder Ihre Kunden verfügbar und umsetzbar zu machen. Die folgenden Schritte zeigen, wie es geht.

Sofortiger Zugriff auf SPS-Daten von Wärmepumpe und Sonnenkollektoren im IXON HQ

 

Schritt-für-Schritt-Anleitung:So extrahieren Sie Daten aus Ihrer SPS

Der Hauptsitz von IXON wurde kürzlich mit einem neuen Heiz- und Kühlsystem (Aermec ANL292) sowie 600 Solarmodulen (SMA STP50-40) ausgestattet. Alle extrahierten Daten von den Sonnenkollektoren und der SPS der Wärmepumpe werden über Modbus gesammelt und sind jetzt in der IXON Cloud für Überwachung, Fehlerbehebung und Analyse verfügbar. Während wir Sie durch die 7 Schritte zum Extrahieren von Daten aus Ihrer SPS führen, verwenden wir die oben genannte Situation als Referenz.

• Schritt 1. SPS-Datenerfassungs-Tags definieren
• Schritt 2. Anforderungen erfüllen
• Schritt 3. PLC IoT Gateway einrichten
• Schritt 4. SPS-Datenprotokoll konfigurieren
• Schritt 5. Richten Sie alles von den SPS-Daten bis zur Cloud ein
• Schritt 6. Gestalten Sie Ihre SPS-Daten-Dashboards
• Schritt 7. Live-Überwachung und proaktive Alarmierung

  

Schritt 1. SPS-Datenerfassungs-Tags definieren

Zunächst ist es wichtig, zu definieren, welche SPS-Daten Sie sammeln und speichern möchten. Berücksichtigen Sie in Ihrer Datenstrategie, welche SPS-Variablen und Sensordaten Sie überwachen (oder an Ort und Stelle) haben möchten. Erstellen Sie bei Bedarf zusätzliche SPS-Variablen wie berechnete Werte oder Zähler, um Ihre Datenanforderungen zu erfüllen. Sie können beispielsweise Daten über Maschinenvibrationen, den kWh-Verbrauch einer Energiequelle oder die Anzahl der Aktionen Ihres Roboters extrahieren.

In unserem Fall haben wir uns dafür entschieden, Daten wie Lieferdruck, Außentemperatur, Heizsollwert und kWh-Ertrag pro Solarmodulgruppe zu sammeln.

  

Schritt 2. Bereiten Sie alle Anforderungen vor

Sobald Ihre Datenstrategie festgelegt ist, müssen Sie im nächsten Schritt sicherstellen, dass alles für Ihre Datenextraktion richtig eingerichtet ist. Bevor Sie mit der Datenerfassung für SPS-Maschinen beginnen können, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein.

• Konto :Sie benötigen ein IXON Cloud-Konto und eine Datenlizenz (oder 30-Tage-Testversion).
• Internetzugang :Überprüfen Sie, ob Sie über Kabel, WLAN oder 4G Internetzugang haben, um den IXrouter mit dem Internet zu verbinden. Überprüfen Sie auch, ob es Firewall-Einschränkungen gibt und welcher IP-Adressbereich für den Internetzugang verwendet werden soll.
• Ethernet-Verbindung :Verfügt Ihr Gerät über eine Ethernet-Verbindung, um eine Verbindung zum Edge-Gateway herzustellen. Wenn nicht, wird ein Konverter benötigt. Es gibt viele Geräte von Drittanbietern, die in der Lage sind, die Konvertierung in TCP und ein Protokoll durchzuführen, das in der IXON Cloud verfügbar ist.
• Protokoll und Variablen :Wählen Sie ein Datenprotokoll für die Datenerfassung und überprüfen Sie die Adressen, in denen Sie die Variablen finden. Diese finden Sie oft im Protokollhandbuch oder Ihrer SPS-Konfiguration.

Bei der Wärmepumpe stand für den Aermac keine Verbindung über Ethernet zur Verfügung. Um die Datenextraktion aus der SPS zu ermöglichen, haben wir einen RS485-zu-Ethernet-Konverter (ADFWeb HD67507-A1) verwendet. Die ModBus-Kommunikation der Wärmepumpe wird von der seriellen RS-485-Verbindung auf eine TCP-Verbindung umgewandelt. Um zu überprüfen, ob die SPS-Daten abgerufen werden können, haben wir ModBus-Tools verwendet, um die Verbindung unseres PCs zu überprüfen.

Der an den RS485-Ethernet-Konverter angeschlossene Aermec

  

Schritt 3. Einrichten des PLC-IoT-Gateways

Jetzt ist es an der Zeit, den IXrouter, das Edge-Gateway von IXON, zu konfigurieren, was ganz einfach in drei einfachen Schritten von Ihrem IXON Cloud-Konto aus erledigt wird. Wenn die Internetverbindung eingerichtet ist, wird der IXrouter zu Ihrem Konto hinzugefügt und Sie können ihn mit Ihrer SPS verbinden, auf die dann sicher aus der Ferne in der IXON Cloud zugegriffen werden kann.

Sobald über die IXON Cloud eine VPN-Verbindung zum IXrouter aufgebaut ist, können Sie testen, ob Sie per Ping oder Ihrem SPS-Softwaretool wie dem TIA-Portal auf die SPS zugreifen können. Wenn alles funktioniert, ist Ihre SPS für die Datenkonfiguration zugänglich .

In unserem Fall werden die SMA’s für die Solarmodule direkt über ein Ethernet-Kabel mit dem IXrouter3-Ethernet-Modell verbunden. Wir haben zwei IXrouter verwendet, um sieben SMAs zu verbinden. Für die Wärmepumpe haben wir den RS485-Konverter im Schrank mit einem WLAN-Modell IXrouter3 mit 3m WLAN-Kabel verbunden. Dadurch kann das System von außerhalb des Gebäudes eine stabile WLAN-Verbindung herstellen.

IXrouter im Schaltschrank verbunden mit dem RS485-zu-Ethernet-Konverter

  

Schritt 4. SPS-Datenprotokoll konfigurieren

Im nächsten Schritt konfigurieren Sie, mit welchem ​​SPS-Datenprotokoll Sie Daten sammeln möchten. Öffnen Sie den Flottenmanager in der IXON Cloud und fügen Sie für jedes Gerät eine Datenquelle als neuen Dienst zur IXrouter-Konfiguration hinzu.

Sobald Ihr Datendienst hinzugefügt wurde, können Sie eine Variable und die Adresse hinzufügen, an der sie sich befindet (z. B. Ganzzahlen, Gleitkommazahlen, Boolesche Werte). Der IXrouter „hört“ auf den Port auf die definierte Variable, sobald die Konfiguration an den IXrouter übertragen wird. Sobald eine Variable hinzugefügt wurde, können Sie in IXON Cloud einen Test ausführen, um zu prüfen, ob die Daten abgerufen werden können. Im Beispiel unten haben wir Variablen wie Wirkleistung, Status und Tagesertrag hinzugefügt.

Der Vorgang ist ähnlich, wenn Sie zusätzliche Datenquellen und Protokolle konfigurieren müssen. Dadurch ist es leicht zu erlernen .

Konfiguration der SPS-Variablen in IXON Cloud zum Sammeln von Daten von Solarmodulen

  

Schritt 5. Richten Sie Variablen und Tags ein, um SPS-Daten in die Cloud zu übertragen

In Schritt 1 haben Sie definiert, welche Daten Sie sammeln möchten und in Schritt 4 haben Sie Ihre erste Variable hinzugefügt und getestet. Sie können jetzt alle Datenvariablen hinzufügen und teste sie. Der nächste Schritt besteht darin, Tags zu setzen, die sicherstellen, welche Variable wann und wie oft protokolliert wird. Sie können ein Zeitintervall wählen, bei Änderung oder Trigger setzen, wann der Wert der Variablen protokolliert werden soll.

Wir wollten Solarpaneldaten über die Erträge und Wärmepumpendaten über den Verbrauch extrahieren. Zur Fehlerbehebung haben wir zusätzliche Variablen mit den aktuellen Fehlerzuständen hinzugefügt. Die meisten Daten werden minütlich protokolliert (60 Datenpunkte pro Stunde).

Konfiguration der Datenprotokollierungs-Tags der Wärmepumpe in der IXON Cloud

  

Schritt 6. Gestalten Sie Ihre SPS-Daten-Dashboards

Ihre Daten werden nun sicher in der IXON Cloud gespeichert. Der nächste Schritt besteht darin, Dashboards nach Ihren Bedürfnissen im IXON Studio zu gestalten. Erstellen Sie Seiten, um Daten in Echtzeit oder im Verlauf anzuzeigen. Ansichten mithilfe von Widgets, die für Ihren Datentyp relevant sind. Mit der Drag &Drop-Funktion können Sie aus einer Liste von über 20 verschiedenen Widgets wählen. Außerdem können Sie mit VueJs Ihre eigenen Widgets erstellen.

Wir haben mehrere Dashboard-Seiten erstellt, um die SPS-Daten zu visualisieren. Für die Statusseite der Wärmepumpe haben wir uns dafür entschieden, die historischen und Live-Daten in einem kombinierten Dashboard anzuzeigen, damit wir sehen können, ob die Kältemaschine ein- oder ausgeschaltet ist und ob Fehler oder bemerkenswerte Werte vorliegen. Wir haben Anzeigen, Statusleisten, Balkendiagramme und Einzelwerte hinzugefügt.

Dashboard der gesammelten SPS-Daten der Wärmepumpe mit Live- und historischen Daten, erstellt in IXON Cloud

  

Schritt 7. Live-Überwachung und proaktive Alarmierung

Da Ihre Daten in der IXON Cloud verfügbar sind, können Sie auch Alarme und Benachrichtigungen einstellen, um Servicetechniker oder den Betrieb proaktiv über ein potenzielles Maschinen- oder Teileproblem zu informieren, beispielsweise wenn ein Wert einen Maximalwert überschreitet.

Wir haben einen Alarm mit mittlerer Priorität für das Ausschalten der Wärmepumpe eingestellt. Wir erhalten eine Benachrichtigung auf unserem Smartphone und per E-Mail, wenn der Alarm ausgelöst wird, damit wir den Betrieb zurücksetzen können.

Universelle SPS-Daten-zu-Cloud-Lösung:IXON Cloud

Jetzt wissen Sie, wie Sie Daten von Ihrer SPS erhalten, es ist Zeit für Sie, es auszuprobieren! Die IXON Cloud All-in-One IIoT-Lösung erleichtert diesen Prozess und erfordert langfristig weniger Wartung.

Entdecken Sie die Einfachheit unseres No-Code Plattform . Extrahieren Sie einfach und sicher Daten aus Ihren SPS und verwandeln Sie sie mit anpassbaren Dashboards in Informationen für Ihr Serviceteam und Ihre Kunden.

Probieren Sie es selbst in unserer kostenlosen virtuellen Produkttour aus. Wenn Sie Fragen zu Ihrem Anwendungsfall für die SPS-Datenprotokollierung haben, stehen Ihnen unsere Spezialisten gerne zur Verfügung. Bitte nehmen Sie hier Kontakt mit ihnen auf.

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