Wenn das Handy einmal klingelt …
SMS-Fernwirkbox erspart Kontrollgänge

Die Datenübertragung per SMS im GSM-Netz ist standardisiert und damit zur weltweiten Alarmierung und vorbeugenden Diagnostik gut geeignet. Eigene Leitungen stehen dafür in der Automation oder der Gebäudetechnik häufig nicht zur Verfügung. Deshalb entwickelte WAGO Kontakttechnik GmbH zusammen mit IBT-Automation die SMS-Fernwirkbox. Sie beruht auf einem WAGO-Systemverteiler mit vorprogrammiertem Ethernet Controller und einem GSM-Dualbandmodem. Durch den Einsatz der WAGO-Systemkomponenten ist die Fernwirkbox besonders universell einsetzbar. Ohne großen Integrationsaufwand erspart sie zeitaufwendige Kontrollgänge oder senkt die Ausfallzeiten von Maschinen und Anlagen.

Eine Bestellung geht per E-Mail beim Lieferanten ein; das Entfettungsmittel einer Tauchlackierungsanlage geht zu Ende. Ausgelöst wurde die Bestellung, von der in den Prozess eingebundenen SMS-Fernwirkbox. Diese ist mit dem Füllstandsgeber des Entfettungsmittels verbunden und meldet via SMS dem ERP-System, dass der Mindestfüllstand unterschritten ist. Das ERP-System löst daraufhin die Bestellung aus, ganz automatisch. Oder ein anderes Szenario: In einem Serverraum ruft am Wochenende die Fernwirkbox per SMS den zuständigen Servicetechniker der Klimaanlage, weil die Grenztemperatur überschritten wurde. Auf diese Weise können, auch dort, wo keine Telefon- oder LAN-Leitungen verlegt sind, Störmeldungen, Verbrauchswerte und Betriebszustände weitergeleitet werden. Arbeitsschritte lassen sich dadurch weiter optimieren und Anlagenausfälle vermeiden.

Flexibler Systemverteiler ermöglicht universellen Einsatz

Wer die Vorzüge des Fernwirkens per SMS nutzen will, braucht die Prozessdaten nur über potenzialfreie Kontakte des WAGO I/O Systems 750 anschalten. Mittels steckbarer Kontakttechnik geht das schnell und sicher. Bis zu 64 Busklemmen können auf die DIN-Schiene aufgereiht werden und bilden zusammen mit dem Feldbus-Koppler einen Systemknoten. Wird, wie bei der SMS-Fernwirkbox, anstelle des Feldbus-Kopplers der programmierbare Feldbus-Controller verwendet, kann das System auch als intelligente dezentrale Einheit eingesetzt werden. Er übernimmt dann die Funktionalität einer SPS. Die SMS-Fernwirkbox ist durch die Kombination mit dem WAGO I/O System 750 besonders einfach in bestehende Anlagen zu integrieren. Durch den modularen und feldbusunabhängigen Aufbau fügt es sich auch problemlos in neue Umgebungen ein.

Intelligenter Controller übernimmt Steuerung

Intelligent wird die SMS-Fernwirkbox durch den verwendeten programmierbaren Wago Ethernet Controllers 750-81. Dieser wird speziell für diese Anwendung von IBT-Automation, einem erfahrenen Ingenieurbüro aus Wegberg, vorprogrammiert. Das spart Zeit bei der späteren Integration und gibt dem Kunden gleichzeitig einen Fachmann, für die komplexen SPS-Programme, an die Hand. „Wir programmieren den Ethernet Controller so, dass er für viele Anwendungen einsetzbar ist. Dabei setzen wir auf unsere praktischen Erfahrungen in der Automation und die Zusammenarbeit mit WAGO Kontakttechnik." erklärt Dipl.-Ing. Werner Theuerzeit, Geschäftsführer bei IBT-Automation.
So sind beispielsweise im Controller bereits 50 verschiedene Alarmmeldetexte hinterlegt und er benachrichtigt bis zu fünf Personen nach einem individuellen Terminplan, der Tageszeit und Wochentag berücksichtigt. „Kundenspezifische Lösungen realisieren wir aber ebenso ", ergänzt Werner Theuerzeit.

Neben der Weiterleitung von Betriebs- und Störmeldungen oder Verbrauchswerten an das GSM-Modem werden die Ereignisse für die spätere Statistik erfasst und gespeichert. Zur zeitlichen Nachverfolgung sind ein Datenlogger und eine Trendmeldungs-Funktion eingerichtet. Auf der Basis einer 32-Bit-CPU ist der Controller Multitasking fähig und hat eine gepufferte Echtzeituhr. Für die Programmierung nach IEC 61131-3 stehen im Controller ein 512 KB Programmspeicher, ein 128 KB Datenspeicher und ein 24 KB Retainspeicher zur Verfügung. Er unterstützt verschiedene Anwendungsprotokolle wie, MODBUS und Ethernet/IP zur Steuerung der Klemmensignale sowie HTTP, BootP, DHCP, DNS, SNTP, FTP, SNMP und SMTP für die Verwaltung und Diagnose des Systems. Die Übertragung der Prozessdaten erfolgt bei Anschluss an ein LAN (Lokal Area Network) mit 10 Mbit/s oder 100 Mbit/s über die Ethernetschnittstelle.

Doch auch in der anderen Richtung ist die Kommunikation möglich. So können berechtigte Personen über ein Handy Fernschaltungen vornehmen: beispielsweise Soll- und Grenzwerte oder Meldetexte und Servicenummern ändern oder sogar ein Notlaufprogramm starten. Damit der Zugang zum System kontrolliert erfolgt ist eine Passwortabfrage mit Masterpasswort und Passwortkreisen vorbereitet und kann über die Security Options definiert werden.

Zur einfachen und schnellen Parametrierung hat IBT-Automation eine Konfigurations-Website im Controller eingerichtet. Anwendungsbezogene Parameter können so komfortabel im System hinterlegen werden. Der Systemintegrator loggt sich mit einem Laptop über die Ethernetschnittstelle in den Controller ein, öffnet die Website mittels Browser und kann nun menügeführt die Parametrierung vornehmen. Welche Klemmen beschaltet wurden und ob es analoge oder digitale waren braucht nicht nachträglich geprüft werden, denn der Feldbus-Controller erkennt die gesteckten Signale und erstellt daraus ein lokales Prozessabbild.

Standardisiert benachrichtigen und das weltweit

Das für die SMS-Fernwirkbox verwendete Dualband-Modem arbeitet mit den GSM-Frequenzen 900 MHz (D-Netz) und 1800 MHz (D- und E-Netz). Auf Anfrage ist auch ein Tribandmodem mit zusätzlich 1900 MHz (US-Netz) erhältlich. Damit wird der standardisierte und weltweite Zugriff auf Maschinen und Anlagen möglich.

Bei der Übertragung einer SMS-Nachricht wird entgegen einem Handyruf keine direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufgebaut, sondern die Nachricht als Paket an das Kurznachrichtendienst-Zentrum gesendet. Die Wartezeit bis zur Weitersendung beträgt dort lediglich 5 bis 10 Sekunden. Pro SMS-Nachricht können max. 160 Zeichen übermittelt werden, denen noch die Rufnummer beigefügt wird. Die Signalisierung erfolgt nach dem SS7-Protokoll entsprechend der ITU-T und unterliegt damit den ITU-T-Standards Q.700 bis Q.795.

Übers LAN durchgängig auf Fernwirkdaten zugreifen

Dezentrale Automationsinseln bedürfen häufig langer Leitungswege, um sie an ein bestehendes LAN anzuschließen. Manchmal ist dies auch gar nicht möglich, zum Beispiel wenn zentrale Heizungsanlagen von nur einem Mitarbeiter betreut werden sollen. Mit der SMS-Fernwirkbox von IBT-Automation kann hier eine Lücke geschlossen werden.

„Das Herzstück der Fernwirkbox, der Ethernet-Controller 750-841, liefert ja von Haus aus die Ethernet-Schnittstelle für den Anschluss an ein LAN mit“, erinnert Dipl.-Ing. Wolfgang Laufmann, Produktmanager bei WAGO Kontakttechnik GmbH. „Daher braucht dieser, sobald eine Vernetzung möglich ist, in einer Nachrüstaktion nur noch im Netzwerk freigeschaltet werden“. Damit bietet das System dem Kunden einen Investitionsschutz und ist offen für die zukünftige vertikale Integration. Berechtigte aus allen Abteilungen des Unternehmens werden dann auf Betriebsdaten zugreifen und Abläufe, wie beispielsweise den Materialfluss, noch effizienter gestalten können.