Presseinformation

Intelligente Modems für die Industrie

Interview mit Dipl.-Ing. Martin Braband,
Geschäftsführer Tixi.Com, Berlin

Q: Herr Braband, alle Welt ist „online“, jeder kann bequem von zu Hause das Internet nutzen, Emails verschicken und empfangen, im Web surfen – aber die meisten Maschinen und Anlagen in der Industrie haben nur eine Störlampe. Wie kommt das?

Bild 1: Intelligente Modems von Tixi.Com

A: Während Internet und Datenfernübertragung im PC-Bereich seit vielen Jahren Standard sind, hinkt die Industrieelektronik dem PC-Markt mindestens um zehn Jahre hinterher. Das liegt ganz einfach daran, daß man immer einen PC für das Modem braucht, um eine Maschine „online“ zu bringen.

Q: Aber Modems sind doch billig an jeder Ecke zu haben, und praktisch jede Steuerung hat eine serielle Schnittstelle. Warum schließt man da nicht einfach ein Modem an?

A: Genau in diese gedankliche Falle gehen viele, die dabei allerdings ein grundsätzliches Problem übersehen: Die Modemtechnik hat sich seit zwanzig Jahren nicht wesentlich verändert. Die Geräte sind zwar kleiner, billiger und etwas schneller – funktionieren aber exakt genauso wie damals.

Ein Modem stellt lediglich eine Telefonverbindung zwischen zwei Computern her - mehr nicht, denn es versteht im Prinzip nur zwei Befehle:

a) „Wähle eine Telefon-nummer“ und b) „Lege auf und beende die Verbindung“. Diese Befehle heißen AT-Befehle. Nachdem die Verbindung hergestellt ist, übernimmt der PC die komplizierte Abarbeitung der Kommunikationsprotokolle, z.B. TCP/IP für das Internet. Der Benutzer merkt davon nichts, denn die ganze Intelligenz ist in das Betriebssystem Windows ja bereits eingebaut.

Q: Das beantwortet aber noch nicht die Frage, warum die Industrie bei der Da-tenfernübertragung und Internetanbindung so weit zurück ist...

A: Der Hauptgrund ist: In der Industrie gibt es keinen universellen Standard, wie ihn Windows und Intel im PC-Bereich gesetzt haben, und auf den jeder aufbauen kann. Viele Steuerungshersteller entwickelt stattdessen die Hardware und Software für ihre Geräte selbst. Bei den vergleichsweise einfachen Steuerungsaufgaben mag eine solche Strategie noch aufgehen, aber für die Implementierung der komplizierten Internet-Kommunikationsprotokolle ist das Entwicklungs-Know-how bei den Anlagenherstellern nicht vorhanden.

Ein weiteres Problem ist die Heterogenität im Bereich der Industriesteuerungen. Wir reden hier von einer installierten Gerätebasis von einigen Milliarden 8-Bit-Prozessoren weltweit, daneben sind einige Hundert Millionen Geräte mit 16-Bit-Prozessoren im Einsatz. 32-Bit-CPUs werden wegen der höheren Kosten bisher vergleichsweise wenig verwendet. Die große Vielfalt an inkompatiblen Prozessoren und Betriebssystemen hat eine einfache und kostengünstige Lösung für Datenkommunikation und Internetnutzung in der Industrie verhindert.

Und drittens: Während man im PC-Bereich bei der Leistung aus dem Vollen schöpfen kann – Taktfrequenzen im Gigahertz-Bereich, riesige Festplatten und Megabytes an Arbeitsspeicher sind heute ja quasi selbstverständlich – haben typische SPS-Systeme Taktfrequenzen von 8-20 MHz, 50-100 KB RAM und sehr wenig stromausfallsicheren Speicher. Da bleibt wenig Raum für die Implementierung von Internetprotokollen.

Q: Der Markt für Industrieelektronik funktioniert natürlich auch nach völlig ande-ren Gesetzen als der Consumer-PC-Markt.

A: Richtig. Industrieelektronik hat eine lange Lebensdauer und eine sehr hohe Zuverlässigkeit, denken Sie beispielsweise an eine Klimaanlagensteuerung, die durchaus 10 bis 15 Jahre und länger ihren Dienst tut. Die Vorgaben sind einfach anders; Abstürze sind absolut untragbar. Eine Seriensteuerung, beispielsweise für eine Heizung, muß erstens ihren Zweck erfüllen – nicht mehr und nicht weniger – , und erst in zweiter Linie kostengünstig sein. Das alles heißt aber nicht, daß eine Remote-Anbindung nicht enorme Vorteile bringen würde – gerade bei dezentralen Industrieanlagen, bei Pumpstationen, Tankanlagen, in der Gebäudetechnik, bei Heizungs- und Klimaanlagen usw. Kontinuierliche Überwachung kritischer Parameter, schnelle Alarmierung des Servicepersonals, zeitnahe Behebung von Störungen sind Argumente, die Anlagenbetreiber und -hersteller gleichermaßen überzeugen. Mit der zwanzig Jahre alten Modemtechnik ist das aber nicht machbar.

Q: Was also ist Ihre Lösung für das Online-Dilemma in der Industrie?

A: Eigentlich eine ganz naheliegende: Fakt ist ja, daß man für die Datenfern-übertragung in jedem Fall ein Modem braucht. Andererseits kann man nicht von heute auf morgen -zig Millionen von Steuerungen und -zig unterschiedlichen CPU-Typen Internetprotokolle beibringen. Aber das ist auch gar nicht notwendig, denn es genügt ja, das Modem intelligent und kommunikationsfähig zu machen. Der Steuerungshersteller muß nichts entwickeln, weil das Modem alle nötigen Funktionen mitbringt, und außerdem an jede Steuerung paßt.

Q: Welche Funktionen meinen Sie? Was macht ein solches intelligentes Modem nun genau?

A: Es bietet alle heute erforderlichen Kommunikationsdienste als einfach zu nutzende Standardlösungen an: Fernzugriff per PC-Einwahl, SMS oder E-Mail Es meldet Störungen via SMS, Fax oder Email, kann Daten aufzeichnen und versenden, und bietet über einen integrierten Webserver einen Internetzugang zur Steuerung.

Q: Dazu muß aber sicher das SPS-Programm geändert oder ein Treiber gela-den werden?

A: Das gerade nicht. Denn Tixi Alarm Modems verstehen die Protokollsprache vieler Steuerungen, d.h. die Steuerung muß nichts wissen über Telekommuni-kation. Ziel bei der Entwicklung unserer Modems war es ja gerade, die Nutzung der Kommunikationsfunktionen so einfach wie möglich zu machen. Auch das SPS-Programm muß nicht geändert werden, denn die komplette Konfiguration der Alarmmeldungen mit den Texten und den Alarmzielen wird im Modem gemacht. Der Monteur schließt bloß das Modem an und aktiviert es.

Q: Und die Kosten?

A: Sind, so meine ich, kein Hindernis: Es gibt je nach Anwendung, Funktion und Speicherausbau unterschiedliche Varianten. Das beginnt bei 140 Euro für ein analoges Modem zum Senden und Empfangen von SMS und Express-Email, geht weiter mit analogen 56k-Tixi Alarm Modems mit 2 MB Speicher ab 360 Euro, und reicht bis zum GSM-Mobilfunkmodem mit 2 MB Speicher für 460 Euro.

Q: Welche „gestalterischen Freiheiten“ hat denn der Projektierer?

A: Es gibt drei Ebenen: Auf der ersten werden nur die Alarmziele und Meldetex-te, z.B. Standort und der Anlagentyp, hinterlegt. Das ist für den Elektriker oder Endkunden so einfach wie das Eintragen einer neuen Telefonnummer in sein Handy. Auf der zweiten Ebene können Sie Alarmabläufe festlegen: Bei welchen Eingangssignalen oder Zuständen soll wer auf welchem Weg benachrichtigt werden, wie soll die Alarmkaskade gestaltet werden? Das ist die Aufgabe des Automatisierungstechnikers, der die Anlage projektiert.

Q: Was bitte ist eine Alarmkaskade?

A: Das ist ein mehrstufiges Benachrichtigungskonzept, das wir entwickelt ha-ben, um sicherzustellen, daß wichtige Meldungen ihren Empfänger auch tat-sächlich erreichen. Es beruht auf der Quittierung von Meldungen: Wird der Empfang eines per SMS, Fax, Email oder Express-Email versendeten Alarms nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit bestätigt, können zusätzliche Empfän-ger, gegebenenfalls auch über weitere Kommunikationskanäle, alarmiert wer-den. Der integrierte Scheduler des Modems berücksichtigt dabei auch unter-schiedliche Dienstpläne des Servicepersonals.

Bild 2: Sichere Benachrichtigung per Alarmkaskade

Q: Und wie sieht die angesprochene dritte Ebene aus?

A: Hier haben die Entwickler alle Freiheiten, auch komplizierte Alarmpläne, Abhängigkeiten oder eigene Funktionen mit logischen Operationen zu definie-ren. Wir nutzen dafür einen XML-Dialekt, den wir TiXML genannt haben. Natür-lich haben wir auch die Hardware modular gestaltet. Beispielsweise bieten wir fertige OEM-Modemmodule an, die der Entwickler einfach in sein System ein-binden kann. So können wir zusammen mit OEM-Kunden maßgeschneiderte Lösungen realisieren. Das spart enorme Entwicklungskosten und reduziert die Time to Market von einigen Jahren auf wenige Wochen.

Q: Wie wird es weitergehen mit der Kommunikationstechnik in der Industrie?

A: Überall da, wo PC-basierte Prozessvisualisierungssysteme eingesetzt sind, werden Fernabfrage und Fernwartung schnell zum Standard werden, weil die PC-Technik die entsprechenden Fähigkeiten eben einfach mitbringt. Aber der Markt der „offline“-Steuerungen ist viel größer, wie ich vorhin ja bereits sagte. Mit Tixi-Modems lassen sich erstmals auch kleine und dezentrale Anlagen ko-stengünstig überwachen und in Fernwartungskonzepte einbinden. Die schnelle, automatische Benachrichtigung und die Remote-Zugriffsmöglichkeiten helfen, Stillstandszeiten zu verkürzen oder sogar zu vermeiden – Stichwort vorbeugen-de Wartung. Intelligente Modems können beispielsweise Alarm schlagen, wenn Veränderungen in den Anlagenparametern auf eine bevorstehende Störung oder einen Ausfall hindeuten.

Unsere Technik wird sich durchsetzen, weil immer mehr Unternehmen erkennen, daß guter Service eine hervorragende Möglichkeit darstellt, sich vom Mitbewerber abzusetzen – und zwar bei sehr geringem Kostenaufwand. Doch damit sind die Möglichkeiten der Technik nur ange-issen: Webportale verwalten und visualisieren Anlagendaten und erlauben unabhängig von der Anbindung und dem Standort der Anlage einen direkten Zugriff auf das Modem und SPS – alles was man dafür benötigt ist ein Internet-Zugang irgendwo auf der Welt. So entstehen ganz neue Geschäftsmodelle. Kurz: Das Internet wird auch in der Industrie die Kommunikation revolutionieren.

Zeichen: 9.750

Datum: 18.10.2004