Nahtlose Konnektivität

Höhere Anlageneffizienz durch digitale Feldkonnektivität. Digitale Kommunikationstechnologien wie Industrial Ethernet mit EtherNet/IP, PROFINET oder Modbus TCP Protokoll ermöglichen modernste Prozessautomatisierung.

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Auf einem umkämpften Markt müssen Fertigungsanlagen Wege zur Effizienzsteigerung finden um weiterhin erfolgreich zu sein. Mit der vorherrschenden Verwendung von 4–20mA Analogschleifen in der heutigen Feldtechnologie sind der Erreichung und Optimierung dieser Kriterien jedoch Grenzen gesetzt. Zu diesen Einschränkungen gehören die hohen Kosten für Installation und Inbetriebnahme, die Bereitstellung von nur einem Wert pro Gerät und die fehlende Unterstützung bei der Vorhersage von Geräteausfällen.

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Ethernet Netzwerke verstehen

Um die Effizienz von Anlagen zu steigern, setzt die Automatisierungsbranche auf bestimmte Trends. Zu diesen Trends gehören Industrie 4.0, die Implementierung vernetzter Systeme, die Verwendung vorausschauender Wartungsmethoden und die Integration des industriellen Internets der Dinge (IIoT).

Um diese Trends effektiv zu unterstützen, benötigen verfahrenstechnische Anlagen einen nahtlosen Zugang zu den Gerätedaten im Feld sowie modernste Netzwerktechnologie. Industrial Ethernet ist eine moderne Technologie für die drahtgebundene digitale Kommunikation, die seit vielen Jahren in verschiedenen Branchen eingesetzt wird. Je nach den Fähigkeiten der SPS und den spezifischen Anwendungsfällen sind verschiedene Industrial-Ethernet-Protokolle verfügbar.

Die Aufrüstung veralteter 4-20-mA-Geräte in industriellen Rohrleitungssystemen auf modernste Industrial-Ethernet-Technologie erhöht die Betriebseffizienz der Anlage und ist viel einfacher, als es klingt. Ob es sich um eine Neuinstallation oder eine Aufrüstung eines bestehenden Rohrleitungssystems handelt, GF kann die richtigen Komponenten für individuelle Herausforderungen liefern. Darüber hinaus unterstützen und beraten Sie unsere internen Experten und sorgen für einen fliessenden Ablauf in allen Phasen des Projekts.

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In dieser sechsteiligen Videoserie erläutert unser Experte Benedikt Spielmann, Produktmanager für digitale Konnektivität bei GF, unsere GF-Industrial-Ethernet-Lösungen, gibt detaillierte Einblicke in die Einrichtung neuer Geräte in EtherNet/IP- oder PROFINET-Netzwerken und erklärt die wichtigsten Schritte und Vorteile von Industrial-Ethernet-Kommunikationsprotokollen.

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Webinar On-Demand

Wir betrachten die Vorteile der Digitalisierung im Büro oder im Privatleben als selbstverständlich für unseren Alltag. Aber was passiert, wenn Sie bisher analoge Prozesse miteinander verbinden und automatisieren? Melden Sie sich jetzt für unser Webinar an und hören Sie, wie Torsten Lamaack (Teamleiter Technik, Caramba Bremen GmbH), Benedikt Spielmann (Product Manager Digital Connectivity, GF Industry and Infrastructure Flow Solutions) und unser Moderator Antoine Walter (Senior Business Development Manager Waste Water Treatment, GF Industry and Infrastructure Flow Solutions) dieses Thema anhand der Erfahrungen unseres Kunden Torsten Lamaack von der Caramba Bremen GmbH erläutern.

(Webinar in englischer Sprache)

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Schema digitaler Netzwerktopologien

Schema digitaler Netzwerktopologien

Ethernet-Technologien sind bereits die Standardtechnologien, die die SPS mit den Systemen der oberen Ebenen verbinden. Industrial Ethernet ermöglicht die gleiche Technologie nun auch auf der Feldebene, da sie die hohen Anforderungen industrieller Anwendungen erfüllt. Diese anspruchsvollen Umgebungen unterscheiden sich grundlegend von denen zu Hause oder im Büro. Während spezielle Stecker und Kabel die physikalischen Eigenschaften der Verbindung schützen, ermöglichen Industrial-Ethernet-Protokolle wie EtherNet/IP, PROFINET oder Modbus TCP einen ausfallsicheren, deterministischen Betrieb.

Die Ethernet-fähigen Geräte von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions verfügen über zwei Ethernet-Anschlüsse und einen integrierten Switch, der sowohl Linien-/Daisy-Chain- als auch Sterntopologien ermöglicht. Unsere elektrischen Antriebe sind entweder mit Kabelverschraubungen und internem Anschluss von Ethernet-Kabeln an die RJ45-Stecker oder mit M12-Steckern erhältlich, die einen einfachen Anschluss des Gerätes ohne Öffnen des Gehäuses ermöglichen.

Echtzeitkommunikation durch digitale Kommunikationsprotokolle

PROFINET

Der GSD-Gerätetreiber ermöglicht die nahtlose Integration in einfache SPS-Systeme. Es unterstützt die Plug&Play-Funktionalität und ermöglicht den Austausch von Geräten, ohne dass bei der Einführung eines neuen Geräts eine Neukonfiguration erforderlich ist. Die Technologie verfügt über einen hohen technischen Reifegrad, der eine einfache Netzdiagnose ermöglicht und flexible Netztopologien zulässt. Zusätzlich sind alle Geräte durch PI (PROFIBUS & PROFINET International) zertifiziert.

PROFINET

EtherNet/IP

Der EDS-Gerätetreiber erleichtert die nahtlose Integration mit einfachen SPS-Systemen und bietet erweiterte Integrationsmöglichkeiten mit Rockwell Automation-Systemen durch die Verwendung von lizenzierten EDS AOP (Add-On Profile). Die Technologie unterstützt die Plug&Play-Funktionalität und ermöglicht den Austausch von Geräten, ohne dass bei der Einführung eines neuen Geräts eine Neukonfiguration erforderlich ist. Es zeichnet sich durch einen hohen technischen Reifegrad aus, der eine unkomplizierte Netzwerkdiagnose ermöglicht und flexible Netzwerktopologien zulässt. Ausserdem sind alle Geräte von der ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) zertifiziert.

Ethernew/ip

Modbus TCP

Die Technologie erweitert das bekannte Modbus-Protokoll über RS-485, wobei Ethernet als zugrunde liegendes physikalisches Medium verwendet wird. Es ist so konzipiert, dass es nahtlos mit fast jeder SPS oder jedem anderen Gerät, das als Modbus-Master arbeitet, zusammenarbeitet und somit eine weitreichende Kompatibilität gewährleistet.

Modbus

GF Industry and Infrastructure Flow Solutions bietet verschiedene digitale Verbindungstechnologien an, die über Industrial Ethernet hinausgehen. Eine weitere Technologie ist Modbus RTU, ein weithin anerkanntes Protokoll, das die RS-485-Physik nutzt. Dieses Protokoll erleichtert die Datenübertragung zu Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Durch die Einführung von Modbus RTU erhalten die Anwender Zugriff auf zusätzliche Gerätedaten, wodurch die Anzahl der I/O-Karten im Schaltschrank reduziert werden kann. Zu den kompatiblen Geräten gehören der Sechs-Kanal-Transmitter 9950, Ultraschall-Durchflussmesser und die elektrischen Antriebe.

Neben Modbus RTU unterstützt GF Industry and Infrastructure Flow Solutions auch andere digitale Verbindungstechnologien wie HART und AS-I für ausgewählte Geräte.

Fernzugriff über integrierten Webserver

Unser aktualisiertes Sortiment an hochmodernen elektrischen Antrieben kann problemlos mit optionalen Industrial-Ethernet-Zubehörkarten ausgestattet werden, die alle Vorteile eines Regelventils bieten, einschliesslich eines Webservers zur Überwachung und Steuerung der Baugruppe.

Der Webserver enthält wertvolle Daten und Dokumentationen wie:

  • Echtzeit Werte
  • Status + Diagnostik
  • Event Logbuch
  • Kontrollmöglichkeiten (Stromverbrauch + Zyklusdauer)
  • Firmware Updates
  • Download von Bedienungsanleitungen
  • Dokumentation
  • Einstellen der Endposition
  • Manuelle Bedienung
Industrial Ethernet webserver

Kosteneffizient und flexibel

Digitale Produkte können den betrieblichen Arbeitsaufwand um bis zu 40 % reduzieren. Dadurch wird die Effizienz der Feldebene erhöht. Ausserdem macht die digitale Lösung teure I/O-Karten überflüssig und reduziert die Anzahl der Kabel von der Feldebene bis zum Schaltschrank erheblich.

Multiple Prozessdaten

Verschiedene Datenströme können gleichzeitig an ein Gerät gesendet und von diesem gesammelt werden. Dazu gehören beispielsweise die Einstellung der Endposition und die Fehlersuche, aber auch Einblicke in Variablen wie den tatsächlichen Motorstrom, die Temperatur und die Betriebsdaten.

Schnelle Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme und Einrichtung des Geräts aus der Ferne erleichtert und beschleunigt die Installation digitaler Geräte erheblich. Der Plug & Play-Geräteaustausch verbessert und beschleunigt diesen Prozess für die Zukunft noch weiter.

Zertifitierte Sicherheit (SL1) gemäss IEC 62443-4-1 und -2

Die Komponenten und Anforderungen entsprechen sowohl Teil 4-1, Anforderungen an den Lebenszyklus der sicheren Produktentwicklung, als auch Teil 4-2, den technischen Sicherheitsanforderungen für InVeKoS-Komponenten.

Unser Industrial-Ethernet-Sortiment

Electric Actuator EA25-250

EA25-250

Elektrische Antriebe

Die Kombination von bewährten Produkten mit modernsten Technologien und langlebigen Komponenten ist bei zukunftsweisenden Entscheidungen für einen dauerhaften und sicheren Anlagenbetrieb unerlässlich. Mit einem neuen Design und zusätzlichen Funktionen wie Industrial-Ethernet-Kommunikationsstandards und einer verbesserten Schutzklasse IP68 ist die neueste Generation elektrischer Antriebe von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions perfekt auf die Bedürfnisse der Kunden und die Anforderungen der Anwendungen abgestimmt.

Diaphragm Valve with positioner RPC D

Electro-pneumatischer Stellungsregler

Hubantriebe

Der kompakte, elektro-pneumatische Aufsatz-Stellungsregler Typ SPC D / SPC PID, ist für Membranventile Typ DIASTAR von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions optimiert und getestet wurden. Diese Ventile wurden für die Optimierung des Durchflussprofils der Flüssigkeit in der Rohrleitung konzipiert und bestehen vollständig aus Kunststoff für eine hervorragende Langlebigkeit und Zuverlässigkeit. Durch die modulare Bauweise lassen sie sich leicht an Prozessbedingungen anpassen.

Ball Valve 546 Pro, PPA, SPC

Electro-pneumatischer Stellungsregler

Drehantriebe

Mit dem elektro-pneumatischen Stellungsregler RPC D / RPC PID liefern wir eine optimale Regelung in einem robusten und kompakten Gehäuse. Die externe Bedienung ist dank des optionalen, hintergrundbeleuchteten Bildschirms mit selbsterklärender Vier-Tasten-Bedienung mühelos möglich. Erweiterte Funktionaltäten wie automatische Steuerung und definierte Sollwertpositionierung erhöhen die Leistung, Effizienz und Einsatzmöglichkeiten des Regelventils.

Referenzfälle

Smart Actuator @ Caramba Bremen GmbH

Bremen, Deutschland

Chemisches Mischen

Die Caramba Bremen GmbH nutzt Kugelhähne und intelligente Antriebe von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions, um unterschiedlichste Chemikalien zu transportieren.

Modbus irrigation

Sizilien, Italien

Digitalisierte Bewässerung

IDEA Srl hat die Bewässerungsanlage einer sizilianischen Orangenfarm mit Ventilen und Antrieben mit Modbus RTU von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions automatisiert.

Diaphragm valve with SPS and Flowmeter

Kerns, Schweiz

Automatisierter Swimmingpool

Das Aquacenter Obwalden hat pneumatische Membranventile und Durchflussmesser von GF Industry and Infrastructure Flow Solutions für die automatische Durchflusskontrolle ausgewählt. 

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Georg Fischer Piping Systems Ltd

Ebnatstrasse 111

8201 Schaffhausen

Schweiz