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Kommunikationsarten

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Kommunikations­arten

Für die Kommunikation zwischen Bediengerät und Endpunkt (z. B. SPS-Steuerung) stehen zwei Kommunikationsarten zur Verfügung. Bei der Gateway-Kommunikation stehen Funktionen wie Push-Benachrichtigungen und eine Verbindung via Internet zur Verfügung. Bei der direkten Kommunikation kommuniziert das Bediengerät direkt mit dem Endpunkt.

Direkte oder Gateway-Kommunikation

Bei der Erstellung einer HMI Bedien-App stellt sich schnell die Frage, ob eine direkte Kommunikation zwischen dem Bediengerät und den Endpunkten ausreicht oder ob der Unified-E App Manager als Server, das heisst eine Gateway-Kommunikation, erforderlich ist.

Bei folgenden HMI Bedien-App Anforderungen ist die Gateway-Kommunikation mit dem Unified-E App Manager die richtige Lösung:

  • Die Anlage oder Maschine soll mit mehreren Bediengeräten simultan bedient werden.
  • Die Anlage soll via Internet am Smartphone oder Tablet bedient oder überwacht werden.
  • Zentrale Funktionen wie die Melde-Erfassung oder Datenpunkt-Verbindungen sollen aktiv bleiben, auch wenn das Bediengerät ausgeschaltet ist.

Direkte Kommunikation

Bei der direkten Kommunikation ist das Bediengerät im selben Netzwerk wie die Steuerung. Die für die Visualisierung notwendigen Daten werden direkt von der Steuerung zum Bediengerät übertragen. Eine zusätzliche Software oder ein Gateway-Server sind dafür nicht erforderlich.

Die Bedien-App wird mit der Software "Unified-E App Designer" erstellt und anschließend mit Hilfe der Unified-E App Client-Anwendung bzw. der "Unified-E" App vom Store auf dem Bediengerät installiert.

Direkte Kommunikation

Grundsätzlich ist bei der direkten Kommunikation eine Verbindung zwischen Bediengerät und Endpunkt via Internet möglich. Beispielsweise kann vom Bediengerät direkt mittels OPC UA sicher auf einen OPC UA Server zugegriffen werden oder man stellt mittels VPN sicher, dass Bediengeräte und Endpunkte sich im selben Netzwerk befinden.

Vorteile im Vergleich zur Gateway-Kommunikation

  • Unified-E App Manager nicht erforderlich
  • Kein PC erforderlich für die Bedienung, Android- oder iOS-Bediengerät ausreichend
  • Einmal-Lizenz, da keine Online-Dienste genutzt werden

Anwendungsfälle

  • Stationäres HMI
  • Fernbedienung mit dem Smartphone
  • Mobile Instandhaltung
  • Mobiles Kalibrieren und Einrichten von Maschinen

Unterstützte Endpunkte und Protokolle

Für Windows-Bediengeräte stehen alle von Unified-E verfügbaren Endpunkt-Adapter (Protokolle) zur Verfügung.
Für die Plattformen Android und iOS werden nur folgende Protokolle unterstützt:

  • OPC UA
  • Modbus
  • Siemens S7
  • Allen Bradley

Lizenzierung

Pro Bediengerät ist eine Direkt-Lizenz erforderlich.

Die Preise sind unter Lizenzen -> Direkt-Lizenz zu finden.

Gateway-Kommunikation

Bei der Gateway Kommunikation läuft der Datenaustausch zwischen Bediengerät und Anlage über einen Windows Computer. Mit der Software "Unified-E App Manager" wird der Computer zum Gateway und ist verantwortlich für die Verschlüsselung. Der App-Manager ist letztendlich für den Datenaustausch verantwortlich und leitet die App-Anfragen an die jeweiligen Endpunkte weiter. Der Gateway-PC (App-Manager) ist vor Ort beim Kunden und muss einen Zugang zu den Endpunkten der Bedien-App haben - in der Regel über ein lokales Netz.
Neben der Funktion als Kommunikationszentrale ist der Gateway-PC auch verantwortlich für die zentrale Datenhaltung (Meldungen, Aufzeichnungen, Rezeptur-Datensätze) und für das Verschicken von Push-Nachrichten an die Mobilgeräte.

Gateway-Kommunikation

Folgende Varianten der Gateway-Kommunikation sind zwischen Gateway und Bediengerät möglich:

Internet Firewall-freundlich

Das Smartphone kommuniziert mit dem Gateway indirekt mit Hilfe eines Relay-Messaging Dienstes via Internet. Vorteil: Der Gateway muss keine eingehenden HTTPS Verbindungsanfragen akzeptieren, zusätzliche Konfigurationen am Router oder der Firewall sind daher nicht notwendig.

Internet direkt

Das Smartphone kommuniziert direkt mit dem Gateway, welcher sowohl am Internet als auch im lokalen (Produktions-)Netz angebunden ist. Diese Kommunikationsart erfordert das Einrichten von Port-Weiterleitungen beim Router oder der Firewall.

Lokales Netz (Offline)

Bei dieser Kommunikationsart wird davon ausgegangen, dass der Gateway-PC nicht mit dem Internet verbunden ist. Es gibt daher einige Einschränkungen: Lokale Push-Nachrichten werden nur auf Android-Geräten unterstützt und die Lizenzierung erfolgt mit einem Offline-Lizenzschlüssel.

Vorteile im Vergleich zur direkten Kommunikation

  • Zusätzliche Endpunkt-Adapter vorhanden für die Integration von Produktionsdaten (SQL, JSON)
  • Firewall-freundliche, verschlüsselte Kommunikation via Internet, keine Portweiterleitung
    oder feste IP-Adresse notwendig
  • Versenden von Meldungen via Push-Nachrichten an Smartphones

Anwendungsfälle

  • Remote-Bedienung mit dem Smartphone via Internet
  • Stationäres HMI mit zentraler Datenhaltung und zentralen Funktionen wie Datenpunkt-Verbindungen
  • Anlagenbedienung mit mehreren Bediengeräten
  • Dashboards

Lizenzierung

Die Lizenzierung erfolgt am Gateway-PC. Beim Lizenzkauf ist die Anzahl der registrierten Bediengeräte für den Preis entscheidend. Die Nutzung von Push-Nachrichten und Online-Diensten ist optional. Sollten diese Dienste in Anspruch genommen werden, fallen jährliche Servicegebühren an.

Die Preise sind unter Lizenzen -> Gateway-Lizenzen zu finden.

Und so geht es weiter...

Für die Kommunikation zwischen Bediengerät und Endpunkt stehen diverse Endpunkt-Adapter zur Verfügung. Bei der Kommunikation werden für die Visualisierung die notwendigen Datenpunkt-Werte ausgelesen oder auch beim aktiven Bedienen Datenpunkt-Werte gesetzt. Es werden sowohl Standard-Protokolle als auch Protokolle etablierter SPS-Hersteller unterstützt.

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