Die Machine-to-Machine-Kommunikation ermöglicht es, dass Maschinen Informationen austauschen, Aufgaben koordinieren und Entscheidungen treffen, die auf Echtzeitdaten basieren. Der Datenaustausch erfolgt direkt zwischen den Geräten, Maschinen, Sensoren und Steuerungssystemen wie dem Jumo Varitron 500. Diese Kommunikation erfolgt in der Regel über drahtlose oder verkabelte Netzwerke und ist ein zentraler Bestandteil von Automatisierungs- und Überwachungssystemen in verschiedenen Industrien.
Das Konzept ist eng mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden, wobei der Schwerpunkt auf der Interaktion zwischen Maschinen liegt. In der M2M-Kommunikation spielen SPE und IO-Link eine entscheidende Rolle. SPE ermöglicht die schnelle und effiziente Übertragung großer Datenmengen über ein einzelnes Adernpaar, was in komplexen Automatisierungsumgebungen von großem Nutzen sein kann. Durch die Integration von SPE können Maschinen und Sensoren über größere Entfernungen kommunizieren und Daten effizienter übertragen. Die IO-Link-Technologie punktet durch die Bereitstellung einer robusten und flexiblen Plattform für den Austausch von Sensordaten und Steuersignalen.
Vorteile des Single-Pair Ethernet
Ursprünglich in der Automobilindustrie entwickelt, bietet Single Pair Ethernet viele Vorteile für die industrielle Automatisierung. Die Nutzung eines einzelnen Adernpaares für die Datenübertragung ermöglicht eine schlanke, kostengünstige und einfache Infrastruktur. SPE unterstützt Datenraten von bis zu 1 Gbit/s bei einer Leitungslänge von 40 m und ermöglicht eine konsistente Datenübertragung bis hin zur Feldebene. Jumo verwendet den 10BASE-T1L-Standard bei Datenübertragung von 10 Mbit/s. Hierbei kann eine Leitungslänge von bis zu 1000 m realisiert werden. Die Vorteile von SPE umfassen zudem Platz- und Gewichtsersparnis, lange Reichweite und integrierte Stromversorgung via PoDL.
Bidirektionale Kommunikation
IO-Link ist eine Kommunikationstechnologie, die bei Jumo seit vielen Jahren Teil des Produktportfolios ist. Es sorgt hierbei für den nahtlosen Austausch zwischen Sensoren, Aktuatoren und dem Steuerungssystem. Als die erste standardisierte IO-Technologie für die Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren ermöglicht IO-Link eine digitale Punkt-zu-Punkt-Industrienetzwerkprotokollierung. Mit seiner Fähigkeit zur bidirektionalen Kommunikation erlaubt IO-Link detaillierte Diagnosen und Echtzeit-Feedback von Sensoren und Aktuatoren, was für die präzise Steuerung und Überwachung in M2M-Netzwerken unerlässlich ist.
Basis für Smart Manufacturing
M2M-Kommunikation ermöglicht dann eine präzise Kontrolle und Überwachung von Prozessen. Maschinen können Zustandsdaten austauschen und Prozesse basierend auf Echtzeitinformationen anpassen. Ein weiterer Punkt ist die prädiktive Wartung, wodurch die ständige Überwachung der Gerätezustände realisiert und vorbeugende Wartungsmaßnahmen ausgelöst werden, bevor Fehler auftreten. Energiemanagement innerhalb der M2M-Technologie kann zur Überwachung und Steuerung des Energieverbrauchs eingesetzt werden, um Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Die Logistik und das Supply Chain Management ermöglicht in diesem Zusammenhang eine verbesserte Nachverfolgung und Verwaltung von Lagerbeständen sowie Transportmitteln.
Sensor-to-Cloud-Technologie
Nicht nur die M2M-Kommunikation, sondern auch die Sensor-to-Cloud-Technologien spielen eine entscheidende Rolle in der digitalen Transformation der industriellen Automatisierung. Sie ermöglichen die direkte Übertragung von Sensordaten in die Cloud, wo diese für Analysen, Entscheidungsfindungen und Prozessverbesserungen genutzt werden können.
Sensor-to-Cloud bezieht sich bei Jumo auf die Verbindung von smarten Sensoren in industriellen Umgebungen direkt mit der Jumo-Cloud. Diese Verbindung erlaubt es, Daten von Produktionsprozessen effizient zu erfassen und in nutzbare Informationen umzuwandeln. Smarte Sensoren spielen hierbei eine Schlüsselrolle, da sie ohne weitere Komponenten direkt Daten an die Cloud senden können. Dieser direkte Datenfluss ermöglicht es, Produktionsdaten schnell und effizient zu nutzen, um beispielsweise Produktivität zu steigern oder Kosten zu reduzieren.
Die Integration von SPE innerhalb dieser smarten Sensoren erweitert Sensor-to-Cloud-Lösungen und deren Möglichkeiten erheblich. SPE in Kombination mit dem im Sensor integrierten Cloud-Gateway realisiert eine robuste und effiziente Verbindung zwischen der IT- und der OT-Welt. Bricht die Verbindung zum Cloud-Server ab, werden Daten im smarten Sensor gepuffert und ein Alarm wird ausgelöst.
Jumo GmbH & Co. KG, Fulda
Autor: Michael Wiener
Produktmanager Automatisierungssysteme,
Jumo
Autor: Nico Müller
Produktmanager Software, Jumo
