Von Messdatenübertragung bis zur kompletten industriellen Automatisierung

Feldbusse dienen der zuverlässigen Übertragung von Mess- und Steuerdaten zwischen Sensoren, Aktoren und Steuerungen. WAGO als Anbieter industrieller Feldbuslösungen unterstützt eine breite Palette an Kommunikationsstandards, darunter PROFIBUS, PROFINET, Modbus, EtherCAT sowie weitere Feldbus- und Ethernet-Protokolle. Offene Standards ermöglichen die Integration verschiedener Technologien und Herstellerkomponenten.

WAGO bietet mit über 20 Jahren Erfahrung in Automatisierungstechnik Lösungen von der einfachen Messdatenübertragung bis zur vollständigen industriellen Automation an. Seit 1995 stellt WAGO modulare Feldbussysteme bereit, die Feldbusknoten nach dem Baukastenprinzip an individuelle Anwendungen anpassen. Das System wird kontinuierlich mit moderner Steuerungstechnik und Displays weiterentwickelt.

WAGO unterstützt offene Kommunikationsstandards, die die Integration verschiedener Technologien und Feldbusprotokolle ermöglichen. Dadurch können Geräte unterschiedlicher Hersteller nahtlos miteinander vernetzt werden.

Offene Feldbus- und Ethernet-Protokolle ermöglichen flexible, interoperable und skalierbare Automatisierungslösungen. WAGO kombiniert modulare Systeme, Standardprotokolle und Sicherheitsmechanismen, um industrielle Kommunikation zuverlässig und standardisiert bereitzustellen.

Diese Standards erleichtern die Auswahl und Kombination von Sensoren, Aktoren und Steuerungen sowie die Umsetzung von Produktionsprozessen und Gebäudeautomatisierung. Das Produktportfolio umfasst Software, HMI-Geräte, Steuerungstechnik, feldbusunabhängige I/O-Systeme, industrielle Switches sowie Sensor- und Aktorboxen.

Für die Steuerungen der Serien PFC und Control Panels sind OPC-UA-Serverprofile implementiert, die standardisierte und sichere Kommunikation in der industriellen Automatisierung gewährleisten.

• Durchgängige Kommunikation: Unterstützt gängige Feldbusse und Ethernet-Standards vom Controller bis zu Sensoren und Aktoren.

• Schnelle Inbetriebnahme: Modulare Konzepte und etablierte Standards wie PROIFINET, Modbus, EtherCAT und viele mehr sorgen für kurze Inbetriebnahmezeiten.

• Robustheit und Zuverlässigkeit: Systeme und Komponenten erfüllen industrielle Anforderungen und internationale Zulassungen.

• Breites Zubehör: RJ-45-Komponenten, feldbusunabhängige I/O-Systeme, Switches, HMI- und Steuerungstechnik.

• Integration von OPC UA: Controller unterstützen standardisierte OPC-UA-Serverprofile für sichere Kommunikation und semantische Informationsmodellierung.

WAGO bietet Remote-I/O-Systeme in den Schutzarten IP20 und IP67 für den Einsatz innerhalb und außerhalb des Schaltschrankes. Die Systeme sind für unterschiedliche Umgebungsbedingungen ausgelegt, einschließlich Ex-Bereichen, Fernwirktechnik, sicherheitsrelevante Bereiche u. v. m.

Für die Gebäudeautomation stehen Controller-Varianten für BACnet/IP und KNX IP zur Verfügung. Das I/O-Portfolio unterstützt die Einbindung externer Systeme wie Beleuchtungssteuerungen (DALI), Sonnenschutzsteuerungen (SMI) und Funkschaltertechnologien (EnOcean). Dadurch lassen sich gebäudetechnische Anlagen in verschiedenen Gewerken integrieren.

Internationale und branchenspezifische Zulassungen ermöglichen den Einsatz in maritimen Anwendungen. Die Produkte erfüllen Umgebungskategorien, die den Betrieb in Bereichen mit hoher mechanischer Belastung oder elektromagnetischer Beanspruchung erlauben, einschließlich Motorraumumgebungen und EMV-sensibler Brückenbereiche. Diese Eigenschaften kommen auch Anwendungen in anderen Industriezweigen zugute.

Controller unterstützen standardisierte Fernwirkprotokolle gemäß IEC 60870-5, IEC 61850 und IEC 61400-25. Sie erfüllen erhöhte Anforderungen an Spannungsfestigkeit entsprechend EN 60870-2-1. Damit eignen sie sich für anspruchsvolle Fernwirkanwendungen in Energie- und Infrastrukturprojekten.

Weltweite Approbationen erlauben den Einsatz in der Gebäudeautomatisierung, Industrieautomation, Prozessindustrie und Schiffsanwendungen. Dazu gehören u. a. ATEX, BR-Ex, IECEx, UL508, UL ANSI/ISA sowie Zulassungen für den Schiffbau.

• PROFINET basiert auf ETHERNET und erweitert die PROFIBUS-Technologie für Anwendungen, die eine schnelle Datenkommunikation über ETHERNET-Netzwerke zusammen mit industriellen IT-Funktionen erfordern. PROFINET erlaubt eine Kombination von Standard-ETHERNET-Teilnehmern mit Echtzeitteilnehmern im selben Netzwerk. PROFINET stellt sicher, dass eine Echtzeitkommunikation nicht durch Standardkommunikation auf Basis von TCP/IP gestört wird und die zeitlichen Anforderungen sicher erfüllt werden. Diese Flexibilität bietet einen großen Vorteil gegenüber anderen ETHERNET-Echtzeitsystemen, bei denen Standard-IT-Geräte gar nicht oder nur an ausgewiesenen Stellen ins Netzwerk integriert werden dürfen.

• Übertragung von Prozessdaten mittels Echtzeitkommunikation (RT_Class_1 und RT_Class_3).

• Robustheit und Netzlastmanagement verhindern Störungen durch Überlast oder Netzwerkangriffe.

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) ist bekannt für seine extreme Geschwindigkeit und Performance. Es ist ein Echtzeit-Ethernet-System, das sich ideal für Applikationen mit hohen Anforderungen an Synchronisation und kurze Zykluszeiten eignet, wie beispielsweise in der Motion Control und basiert auf einer Master-Slave-Architektur.

• Unterstützt Distributed Clocks, Hot-Connect und Busdiagnose.

• Protokolle: CoE (CANopen over EtherCAT), FoE (File over EtherCAT), VoE (Vendor over EtherCAT).

Das MODBUS-Protokoll basiert auf einer Master/Slave- bzw. Client/Server-Architektur und dient in erster Linie der einfachen und zuverlässigen Kommunikation zwischen Automatisierungs- und Feldgeräten.

Schnelle Kommunikation zwischen Automatisierungs- und Feldgeräten:

Das MODBUS-Protokoll ist seit Langem etabliert und hat sich mittlerweile zu einem De-facto-Standard entwickelt. Es baut auf dem seit 1979 bekannten MODBUS-Protokoll für speicherprogrammierbare Steuerungen auf. Der besondere Vorteil für den Anwender besteht darin, dass MODBUS ein schlankes Protokoll ist und daher eine sehr einfache Datenübertragung gewährleistet. Durch die herstellerneutrale Datenstruktur stellt der Kommunikationsaustausch auch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller kein Problem dar.

Modbus ist ein Master/Slave- bzw. Client/Server-Protokoll für serielle und Ethernet-Kommunikation.

Varianten:

• Modbus TCP: Ethernet, Client/Server-Modell, normiert in IEC 61158.

• Modbus RTU: Serielle Kommunikation über RS-232 oder RS-485.

• Modbus ASCII: Serielle Kommunikation mit abweichendem Datenformat.

Erlaubt Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Hersteller.

EtherNet/IP basiert auf dem Common Industrial Protocol (CIP) und ist insbesondere in Nordamerika verbreitet. Das Protokoll unterstützt sowohl zyklische Echtzeitdaten (I/O-Daten) als auch azyklische Nachrichten für Parametrierung und Diagnose. Die Kommunikation erfolgt über standardisierte TCP- und UDP-Dienste, wodurch Steuerungs-, Sicherheits- und Diagnosedaten einheitlich auf Ethernet-Basis übertragen werden können. Durch das objektorientierte Datenmodell von CIP bleibt die Integration verschiedener Geräte und Funktionen konsistent und plattformunabhängig.

ist ein herstellerunabhängiger Standard für sicheren Datenaustausch und Informationsmodellierung.

• Unterstützt horizontale Kommunikation zwischen Maschinen und vertikale Kommunikation bis in IT- oder Cloud-Systeme.

• Moderne Steuerungen implementieren OPC-UA-Serverprofile sowie OPC-UA Pub/Sub over TSN für Echtzeitanwendungen.

OPC UA sorgt in immer mehr industriellen Netzwerken dafür, dass Daten sicher und problemlos ausgetauscht werden. Die Technologie ist herstellerunabhängig, umfasst zahlreiche Sicherheitsmechanismen und enthält neben der reinen Datenübertragung auch eine semantische Annotation, die für die Informationsmodellierung unabdingbar ist. Die Geräte beschreiben sich in Aufbau und Funktion selbst. Bei der Kommunikation werden daher nicht nur Daten übertragen, sondern auch deren Bedeutung mitgeliefert – so wird ein hohes Maß an Interoperabilität zwischen den Anwendungen sichergestellt.

Effiziente und zuverlässige Nachrichtenübertragung zwischen Geräten, auch bei eingeschränkten Netzwerkverbindungen – dafür steht MQTT. Das ereignisgesteuerte Netzwerkprotokoll hat sich im Zeitalter des Internet of Things (IoT) zum Standard etabliert. Das gilt auch in modernen Gebäuden: Denn, wo viele dezentrale Sensoren und mobile Endgeräte zwecks Überwachung und Steuerung zum Einsatz kommen, spielt MQTT seine Stärken aus.

﷟HYPERLINK "https://www.wago.com/de/#solutions"MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein schlankes, ereignisgesteuertes Protokoll, das in der Publish/Subscribe-Architektur arbeitet und eine effiziente Alternative zum herkömmlichen Client-Server-Modell darstellt.

In einem MQTT-Netzwerk veröffentlichen (publish) oder abonnieren (subscribe) Clients, wie Taster, Temperatursensoren oder Touch Panels, Nachrichten unter spezifischen Topics. Ein Broker (Server) sorgt dabei als zentrale Instanz für eine nahtlose Kommunikation und einen sicheren Datenaustausch.

Dank des kompakten Nachrichtenformats und der ereignisbasierten Kommunikation, die keine ständige Datenübertragung erfordert, benötigt MQTT wenig Bandbreite und Speicher. Somit ist MQTT ideal für den Einsatz in ressourcenbeschränkten IoT-Anwendungen.