Wissen · Instandhaltung
Wie binde ich ältere Maschinen ohne Schnittstelle an?
Von Gerd Bart, Gründer und Geschäftsführer · Stand
Kurz gesagt
Meist auf einem von drei Wegen: über eine Schnittstelle, die die Steuerung doch hat und die ein Gateway in OPC UA oder MQTT übersetzt, über die OPC-UA-Option der Steuerung, sobald sie lizenziert oder freigeschaltet ist, oder über Nachrüst-Sensorik an Signalsäule und Stromzuleitung, wenn die Maschine wirklich nichts bietet. Sensorik liefert Zustand, Laufzeit und Stillstand; Programme, Alarme und Prozesswerte kommen nur aus der Steuerung. Bei Transaction-Network stehen Maschinenakte, Wartung und Bestellen auch ohne Anbindung im Konto, und der IoT Hub liest Steuerungen über offene Schnittstellen wie OPC UA, Modbus TCP, REST oder MQTT.
Zuerst klären, was Sie wissen wollen
Anbinden heißt für jede Frage etwas anderes. Wollen Sie wissen, ob eine Maschine läuft und wie lange sie stand, reicht ein Zustandssignal. Wollen Sie wissen, warum sie steht, brauchen Sie Alarme und Meldungen aus der Steuerung. Wollen Sie den Prozess auswerten, brauchen Sie Prozesswerte wie Spindellast oder Vorschub.
Für vieles braucht es gar keine Anbindung. Handbuch, Ersatzteilliste, Wartungsplan und Servicehistorie einer Maschine lassen sich ohne jede Schnittstelle führen.
Was ältere Maschinen meist doch mitbringen
Ohne Schnittstelle heißt oft: ohne offene Standardschnittstelle. Bevor Sie Sensoren kaufen, lohnt der Blick auf das, was die Steuerung schon kann.
Eine Netzwerkbuchse mit eigenem Protokoll.
Viele Steuerungen sprechen über Ethernet in der Sprache ihres Herstellers, etwa S7-Kommunikation bei Siemens, LSV2 bei Heidenhain oder FOCAS bei Fanuc. Ein Gateway übersetzt das in OPC UA oder MQTT.
OPC UA als Option.
Manche Steuerungen haben einen OPC-UA-Server an Bord, der erst per Lizenz oder durch den Maschinenhersteller freigeschaltet werden muss. Fragen Sie danach, bevor Sie nachrüsten.
MTConnect bei Werkzeugmaschinen.
Für viele Werkzeugmaschinen gibt es Adapter für den offenen Standard MTConnect.
Eine serielle Schnittstelle.
Über RS-232 laufen bei älteren Maschinen oft die NC-Programme. Für Zustandsdaten taugt sie nur bedingt.
Vier Wege im Vergleich
| Weg | Was Sie bekommen | Eingriff an der Maschine |
|---|---|---|
| Vorhandene Schnittstelle über ein Gateway | Zustand, Zähler, Alarme, laufendes Programm, oft auch Prozesswerte | keiner an der SPS; das Gateway hängt per Netzwerkkabel an der Steuerung |
| OPC-UA-Option der Steuerung | dieselben Daten, direkt aus der Steuerung in einem offenen Standard | Lizenz oder Freischaltung durch den Hersteller der Steuerung oder der Maschine |
| Nachrüst-Sensorik | Zustand, Laufzeit, Stillstand, Takte, Stromaufnahme, Schwingung und Temperatur | Sensoren außen an der Maschine; ein elektrischer Abgriff gehört in die Hand einer Elektrofachkraft |
| Neue Steuerung | alles, was eine moderne Steuerung liefert | großer Umbau, der sich meist nur lohnt, wenn die alte Steuerung ohnehin ersetzt werden muss |
Nachrüst-Sensorik: was sie liefert und wo sie endet
Bietet eine Maschine wirklich nichts, messen Sensoren von außen. Für viele Fragen der Instandhaltung reicht das.
Signalsäule.
Optische Sensoren auf der Säule oder ein Abgriff an ihren Leitungen zeigen, ob die Maschine läuft, wartet oder gestört ist.
Stromzuleitung.
Ein Stromwandler um die Zuleitung erkennt, ob die Maschine produziert, im Leerlauf steht oder aus ist, und zeigt, wie viel Strom sie zieht.
Schwingung und Temperatur.
Sensoren an Spindel, Lager oder Pumpe zeigen Verschleiß, bevor ein Teil ausfällt.
Freie Kontakte.
Vorhandene Kontakte, etwa für Zyklusstart oder Schutztür, zählen Takte und Stückzahlen.
Was Sensorik nicht liefert, sind das laufende Programm, die Alarmnummer und der Grund eines Stillstands. Den finden Sie in der Steuerung, im Handbuch und in der Servicehistorie der Maschine.
So gehen Sie vor
Eine Maschinenliste anlegen.
Je Maschine Hersteller, Baujahr, Steuerung mit Typ, vorhandene Schnittstellen und Standort. Typenschild der Steuerung und Schaltplan beantworten das meiste.
Je Maschine den Weg wählen.
Zuerst die vorhandene Schnittstelle, dann die Option der Steuerung. Sensorik nehmen Sie für die Maschinen, die wirklich nichts bieten.
Das Netz vorbereiten.
Die Maschinen bleiben in einem eigenen Netzsegment. Nach außen führt eine abgesicherte Verbindung über ein Gateway mit Firewall, nach dem Zonenmodell der Normenreihe IEC 62443.
Mit wenigen Maschinen beginnen.
Zwei oder drei Maschinen unterschiedlicher Art zeigen, welche Signale ankommen und was sie im Alltag taugen. Danach folgt der übrige Maschinenpark.
Mit dem Hersteller sprechen.
Bevor jemand im Schaltschrank arbeitet, klären Sie mit dem Hersteller der Maschine, ob Gewährleistung oder Servicevertrag berührt sind.
Wie Transaction-Network ältere Maschinen einbindet
Bei Transaction-Network steht jede Maschine im Konto, auch ohne Anbindung: mit Maschinenakte, Wartungsplänen, Service Requests und dem Bestellen beim Hersteller. Für Live-Daten im Modul Visibility liest der IoT Hub die Steuerung über die Schnittstelle, die sie schon hat, etwa OPC UA, Modbus TCP, REST oder MQTT. An der SPS ändert sich nichts, und auf der Steuerung läuft keine zusätzliche Software.
Die Maschinen bleiben in ihrem eigenen Netz in der Halle hinter dem Hub. Für Ihre IT ist der Hub ein Gerät mit einer Verbindung, die sie absichert. Vor dem Anschluss prüfen wir mit Ihrer Maschinenliste je Maschine Steuerung und Schnittstelle und sagen Ihnen, welche sich so anschließen lassen, wie sie sind, und welche mehr brauchen.
Fragen
Häufige Fragen
Kann ich eine Maschine ganz ohne Schnittstelle anbinden?
Ja, mit Nachrüst-Sensorik. Sensoren an Signalsäule, Stromzuleitung oder Spindel liefern Zustand, Laufzeit, Stillstand und Verschleißwerte. Warum eine Maschine steht, sagen Ihnen nur die Steuerung oder die Servicehistorie.
Was ist der Unterschied zwischen Gateway und Nachrüst-Sensorik?
Ein Gateway liest die Daten, die die Steuerung schon hat, und übersetzt sie in einen offenen Standard wie OPC UA oder MQTT. Nachrüst-Sensorik misst von außen, was die Steuerung nicht herausgibt.
Muss ich dafür in die Steuerung eingreifen?
Für Gateway und Sensorik in der Regel nicht. Wer Signale elektrisch im Schaltschrank abgreift, klärt das vorher mit dem Hersteller der Maschine und überlässt es einer Elektrofachkraft.
Brauche ich für Transaction-Network eine Anbindung?
Nein. Maschinenakte, Wartung, Service Requests und das Bestellen beim Hersteller laufen ohne Anbindung. Live-Daten kommen über den IoT Hub dazu, wenn Sie sie wollen.
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Demo
Sehen Sie Ihre Maschinen in einem Konto.
In einer Demo zeigen wir Ihnen, wie Ihr Maschinenpark in einem Konto aussieht: alle Hersteller, jede Maschine mit Akte, Wartung und Service Brain.