Multinetzwerk-Schnittstellen

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1 Multinetzwerk-Schnittstellen als Fundament der Kommunikationstechnik im Internet of Things Sercos 2015 Michael Volz 20. Oktober 2015

2 HMS Zahlen, Daten, Fakten Beijing China Chicago/Boston/LA USA Coventry UK Copenhagen Denmark Halmstad Sweden (HQ) Karlsruhe/Ravensburg Germany Niederlassungen in 10 Ländern Zentrale in Halmstad, Schweden Europe Zentrale in Karlsruhe Yokohama Japan Technologie Center in Ravensburg Weltweites Distributionsnetzwerk > 3 Millionen installierte Netzwerk-Schnittstellen Aktiengesellschaft, gelistet an der NASDAQ-OMX Umsatz 2014: 63 M, 18% Wachstum Mulhouse/Paris France Milano Italy Pune India Distributors 380 Mitarbeiter Americas: 21% Europe: 61% Asia: 18% HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 2

3 Unsere Marken Industrielle Kommunikation Kommunikation für Maschinen Cloud-basierte Fernüberwachung Gateways / Konverter CAN EtherCAT Embedded Lösungen Safety HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 3

4 Kommunikation ist das Fundament des IoT HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 4

5 Die letzte Meile Internet of Things Smart Grid Smart Factories Industrial IoT Smart Cities Industrie 4.0 Heterogene Netze Feldbus / Industrial Ethernet / TCP/IP Cloud Smart Building Big Data Commercial IoT Smart TV Infotainment -Systeme Connected Car Wearables Smart Home Homogene Netze TCP/IP-basierte IP-Kommunikation PC Inverter Roboter HMI SPS I/O Smart Phone Laptop TV HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 5

6 Heterogene Netze in industriellen Anwendungen Marktanteile & Entwicklung der industriellen Kommunikationssysteme Konsolidierte Schätzung für 2015 von HMS. Einschätzung auf Basis der Anzahl neuer installierter Knoten 2014 in der Fabrikautomation sowie auf verschiedenen Marktstudien und eigenen Statistiken. Ethernet Modbus Safety Networks Sensor Networks Wireless Networks BACnet IP Sercos III Profinet IO EtherCAT Powerlink CC-Link/IE FF HSE EtherNet/IP FL-net Modbus TCP BACnet MSTP Foundation FB ControlNet DeviceNet Profibus Sercos I & II AS-Interface Interbus CC-Link CAN/CANopen/CAN-FD Modbus HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie Ethernet Remote IO Modbus Ethernet Foundation FB ControlNet DeviceNet Profibus Sercos I & II AS-Interface Interbus FIP CC-Link CANopen Remote IO Modbus

7 Auf dem Weg zur Industrie 4.0 Beispiel Roboterzelle im Automobilbau Ziel: Individualisierung, Serienfertigung für Losgröße 1 Lösung auf Kommunikationsebene: Prozessdaten in Echtzeit über PROFINET Integrierte, vernetzte Sicherheitstechnik über PROFIsafe Diagnose- und Qualitätsdaten über TCP/IP Firmware-Updates für die Applikation wie z. B. Roboter über FTP Alles über dieselbe Infrastruktur, ein Kabel SPS QS HMI PC Prozessdaten via PROFINET und PROFIsafe Messprotokolle, Diagnosedaten, Datenvisualisierung Programme HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 7

8 Beispiel Roboterzelle im Rohbau Übergeordnete Steuerung Qualitätssicherung Robotersteuerung Engineering Tool I/O IT HMI I/O IT Schweißen I/O IT Schrauben I/O IT Kleben Netzwerktopologie Prozessdaten PROFINET Safety PROFIsafe QS-Daten TCP/IP Programme / Diagnose TCP/IP HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 8

9 Beispiel Roboterzelle im Rohbau Übergeordnete Steuerung Qualitätssicherung Robotersteuerung Engineering Tool I/O IT HMI I/O IT Schweißen I/O IT Schrauben I/O IT Kleben Netzwerk- Prozessdaten Safety QS-Daten Programme / Diagnose topologie TCP/IP TCP/IP HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 9

10 Immer mehr Daten über die letzte Meile Integration der Daten in unternehmensweite IT 4. Generation der Anyus-Lösungen für IIoT Heterogene Netze Feldbus / Industrial Ethernet / TCP/IP 1. Generation Überschaubare Datenmenge, vorwiegend Prozessdaten (E/A) Anybus-DT: Diskrete Bauelemente + Mikroprozessor 2. Generation 3. Generation 4. Generation Diagnosefähigkeit, einfachere Inbetriebnahme u. Konfiguration Anybus-S: Protokollchips + Mikroprozessor Erweiterte Diagnose, Safety, Energie-Profile, für Anwendungen mit mittleren Echtzeit-Anforderungen Anybus CompactCom 30er-Serie: Single Chip Netzwerkprozessor optimiert für Feldbusse Echtzeit-Ethernet, Taktsynchronität, TCP/IP mit großen Datenmengen, IT-Funktionen für IoT Anybus CompactCom 40er-Serie: Single Chip Netzwerkprozessor optimiert für Real-Time Ethernet PC Inverter Roboter HMI SPS I/O HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 10

11 4. Generation der Anybus-Lösungen Zugeschnitten auf zukünftige Anforderungen Mit Anybus-Lösungen sind Gerätehersteller Ready for IIoT Auf Basis des Anybus NP40 Multinetzwerk-Prozessors Schnelle Prozessdatenkommunikation Flexible IT-Funktionen für das Industrial Internet of Things Basierend auf der Erfahrung von 3 Millionen Knoten Zukunftssicher: einfacher Umstieg von Feldbus auf Industrial Ethernet Multi-Netzwerkschnittstelle in einem Entwicklungsprojekt HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 11

12 Netzwerkunabhängige, standardisierte Softwareund Hardware-Schnittstelle Anybus Software-Treiber Anybus kann beides: Prozessdaten + IT-Funktionen -Technologie Applikation Zyklische Prozessdaten (I/O) Prozessdaten (I/O) Azyklische Daten Parameter, Firmware-Updates, QS-Daten, Alarme, Diagnose Klassische Master/Slave-Kommunikation Messaging-Kanal für industrielle IT-Funktionen HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 12

13 Anybus-Kerntechnologie Der Anybus NP40 Multiprotokollchip Single Chip optimiert für Real-Time Ethernet Eine Hardware für alle Ethernet-Netzwerke Sehr geringe Latenzzeit <15μs im taktsynchronen Betrieb High performance ARM Cortex -M3 2 Port-IRT-Switch Prozessdatenkanal: 1500 Byte Messaging-Kanal (IIoT): 1524 Byte HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 13

14 Kommunikationstechnologie von HMS Multi-Netzwerkschnittstelle Ready for IIoT für 2 Plattformen 4. Generation Embedded Lösungen Neue Produktlinie für PC-Plattformen Anybus CompactCom 40er-Serie IXXAT InPact Familie Schneller Prozessdatenkanal unterstützt Taktsynchronität und Motion Control IT-Funktionen für IIoT: Webserver, Client, FTP-Server Zukunftssicher: einfacher Umstieg von Feldbus auf Industrial Ethernet Security: Prozessdatenkanal (I/O) getrennt vom Messaging-Kanal (IloT) Multi-Netzwerkschnittstelle in einem Entwicklungsprojekt mit standardisierter, netzwerkunabhängiger Anybus SW- und HW-Schnittstelle HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 14

15 Egal, was das Industrial IoT bringt Kommunikation ist der Schlüssel Kommunikation ist die Basis Alle Geräte müssen vernetzt sein Integration von Fertigung und IT-Welt Die Kommunikation im IIoT ist vielfältig und Multi-Netzwerk Kommunikations- Interfaces werden zum entscheidenden Faktor für Gerätehersteller. HMS INDUSTRIAL NETWORKS Folie 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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