antriebstechnik 4/2025

KOMPONENTEN UND

KOMPONENTEN UND SOFTWAREIIOT-FRAMEWORKWENIGER BETRIEBSKOSTEN DANK GATEWAYSFördertechnik stellt einen wesentlichen Bestandteil vieler industrieller Prozessedar und fußt auf antriebstechnischen Lösungen, die häufig eine große Zahleinzelner Komponenten beinhalten. Mit der zunehmenden Digitalisierung undVernetzung industrieller Systeme spielen IIoT-Gateways eine zentrale Rolle,um diese Komponenten zu überwachen und den Gesamtprozess zu optimieren.In der Fördertechnik kommen IIoT-Gateways in vielen Anwendungenzum Einsatz. Unter anderem werden Förderbändergesteuert und überwacht, Wartungsmaßnahmen verbessertsowie Energie und weitere Ressourcen gemanagt. Entlang derFörderbänder installierte Sensoren nehmen verschiedene Betriebsparameterauf, zum Beispiel Geschwindigkeit, Temperatur,Vibration und Belastung. Diese Daten werden durch IIoT-Gatewaysgesammelt und an zentrale Systeme oder Cloud-Plattformenübermittelt. Durch die Kontrolle in Echtzeit lassen sich Anomalienin einem frühen Stadium erkennen und entsprechendeMaßnahmen ergreifen, bevor größere Ausfälle auftreten. Das erhöhtdie Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Förderanlagendeutlich.In der Fördertechnik bieten sich IIoT-Gateways darüber hinauszur Optimierung der Wartung und Instandhaltung an. In derVergangenheit wurden die Förderanlagen häufig reaktiv oder infesten Intervallen gewartet, was zu ungeplanten Stillstandzeitenund einem ineffizienten Ressourceneinsatz führte. Durch Ver-wendung der IIoT-Gateways können Unternehmen vorausschauendeServicestrategien entwickeln, die auf einer ständigen Überwachungund Analyse von Betriebsdaten basieren. Algorithmenund maschinelles Lernen werden zur Detektion von Musternund Trends genutzt, die auf einen bevorstehenden Instandhaltungsbedarfhinweisen.IIoT-Gateways können auch eine wichtige Rolle spielen, umden Energieverbrauch in der Fördertechnik zu prüfen und zu verbessern.Dazu überwachen IIoT-Gateways den Energieverbrauchvon Förderbändern und anderen Anlagen permanent. Die Analyseder eingesammelten Daten gibt Aufschluss darüber, welcheMaßnahmen zur Senkung des Energieverbrauchs getroffen werdenkönnen. Hierzu gehört zum Beispiel die Anpassung unwirtschaftlicherBetriebsmodi. Ferner lassen sich Lastspitzen kontrollierenund vermeiden, was zu einer weiteren Reduzierung derEnergiekosten führt. Neben dem Energieverbrauch können IIoT-Gateways auch andere Ressourcen monitoren, beispielsweiseSchmierstoffe und Ersatzteile. Das trägt nicht nur zuThiemo Ludmann, Solution Engineer im Vertical Market ManagementFactory Automation, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Bad Pyrmont01 Cloud IIoT Gateway fürdie Integration von Neu- undBestandsanlagen

KOMPONENTEN UND SOFTWARE02 Das IIoT-Framework istaufgeteilt zwischenEingangs- undAusgangskonnektoren;die gesammeltenDaten werdennormalisiert undvorgefilterteiner Verringerung der Kosten bei, sondern optimiert ebenfallsdie Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Produktionsprozessen.SCHNITTSTELLE ZWISCHEN IT UND OTPhoenix Contact hat für die beschriebenen Anwendungsfälleeine offene, skalierbare und flexible Software-Lösung entwickelt.Das IIoT-Framework basiert auf der PLCnext Technology und istkompatibel zu allen Steuerungen der Produktfamilie PLCnextControl. Es fungiert als Schnittstelle zwischen der OperationalTechnology (OT) und der Information Technology (IT) und erlaubteine nahtlose Integration und Kommunikation zwischenden Ebenen. Zu diesem Zweck stellt das IIoT-Framework sowohlEingangs- ebenso wie Ausgangskonnektoren zur Verfügung.Mit den Eingangskonnektoren lassen sich unterschiedlicheProzessdaten einlesen. Zur Erfassung dieser Daten bietetPhoenix Contact ein breites Portfolio an I/O-Modulen an. Mitihnen können verschiedene Sensorwerte wie Drehzahl, Temperaturoder Vibration aufgenommen sowie unterschiedliche Übertragungsprotokolle– zum Beispiel HART oder Modbus/RTU – verwendetwerden. Außerdem besteht die Möglichkeit, Daten vonNetzwerkkomponenten – etwa Energiezählern – oder Steuerungenanderer Hersteller einzusammeln. So lassen sich Betriebsdatenpräzise erfassen und verarbeiten. Die Ausgangskonnektorendes IIoT-Frameworks senden die gesammelten Daten überverschiedene Protokolle wie MQTT, REST-API, GRPC oder CSVan die gewünschten Ziele.KONFIGURATION OHNE PROGRAMMIERENInnerhalb des IIoT-Frameworks werden die Daten, die sich deterministischals auch in Echtzeit aufnehmen lassen, normalisiertund vorgefiltert. Darüber hinaus enthalten sie Metainformationenwie die Datenquelle, einen Zeitstempel oder die Einheit.Diese hilfreichen Kontextinformationen steigern den Mehrwertder Daten für spätere Auswertungen und Darstellungen erheblich.Das integrierte Webinterface des IIoT-Frameworks ermöglichteine intuitive Konfiguration der Konnektoren, ohne dass dieMitarbeitenden über Programmierkenntnisse verfügen müssen.Auf diese Weise vereinfachen sich die Implementierung und Nutzungdes Frameworks und machen es zu einer optimalen Lösungfür Unternehmen, die ihre Fördertechnik digitalisieren und verbessernmöchten. Aufgrund vorgefertigter Systemfunktionenerlaubt das Framework außerdem die einfache Entwicklung eigenerindividueller Konnektoren auf Grundlage der Engineering-Umgebung PLCnext Engineer. Die maßgeschneiderte Anpassungder Konnektoren an spezifische Anforderungen erweitert die Einsatzoptionendes IIoT-Frameworks von Phoenix Contact.Durch die Verwendung von IIoT-Gateways eröffnen sich dem Anwendereine Reihe von Vorteilen. Diese tragen zur Optimierungdes Produktionsprozesses und zur Effizienzerhöhung bei. Durchdie kontinuierliche Überwachung und Steuerung der Systemkomponenten,eine verbesserte Wartung sowie ein effizientes EnergieundRessourcenmanagement können Unternehmen ihre Betriebskostenverringern, die Anlagenverfügbarkeit steigern sowiedie definierten Nachhaltigkeitsziele erreichen. Das IIoT-Frameworkund die standardmäßig implementierten Konnektoren sindkostenfrei auf dem digitalen Marktplatz PLCnext Store erhältlich.Bilder: Phoenix Contactwww.phoenixcontact.comDIE IDEE„Beim IIoT-Framework vonPhoenix Contact handelt es sich umeine skalierbare, offene und flexibleSchnittstelle zwischen OT und IT.Innerhalb des Frameworks werdendie von den Eingangskonnektoreneingesammelten Daten normalisiertund gespeichert. Die Skalierbarkeitdes Frameworks ermöglicht denEinsatz der Lösung auf einerKleinsteuerung bis zum Hochleistungs-PC.Darüber hinaus lässtsich das IIoT-Framework mit MLnext,der Lösung für maschinelles Lernenvon Phoenix Contact, verknüpfen,um Anomalien durch PredictiveMaintenance zu erkennen.“Thiemo Ludmann, Solution Engineerim Vertical Market ManagementFactory Automation,Phoenix Contact, Bad Pyrmontwww.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/04 27