Daten Backup von Maschinen und Anlagen

Daten Backup von Maschinen und Anlagen

Einstellungen, Kalibrierwerte und viele andere Daten sind heute in Maschinen und Anlagen gespeichert. Wie wichtig und wertvoll diese Daten sind, merkt man oft erst, wenn Einstellungen und Daten verloren gehen – leider zu spät, denn der Schaden ist schon da.

Einführung

Deshalb sollte man sich mit einer automatischen Datensicherung auf den Fall der Fälle vorbereiten. Tritt dann ein Schaden ein, sei es durch Fehlbedienung oder durch einen Defekt, können die Daten und damit die Funktion der Maschinen und Anlagen in kurzer Zeit wiederhergestellt werden.

Neben diesen internen Gefahren gibt es zunehmend externe Gefahren in Form von Cyberkriminalität und Online-Angriffen. Hier ist ein Backup sprichwörtlich Gold wert.

Bereits vor einigen Jahren haben wir die Software SPSDataBackup entwickelt. Inzwischen sind die wichtigsten Funktionen dieser Software in unserer Datasuite 3 integriert. Das folgende Beispiel zeigt, wie einfach es ist, mit der DataSuite-Software automatische Backups zu erstellen.

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Steuerung hinzufügen

Zuerst verbinden wir DataSuite mit der zu sichernden Steuerung. In unserem Fall ist das eine S7 1500 von Siemens. Es können aber auch andere OPC-UA fähige Steuerungen für die automatische Datensicherung verwendet werden.

Backup Trigger anlegen

Nun wird ein neuer Trigger erstellt, der schließlich das Backup ausführt. Dieser kann von der Maschine selbst ausgelöst werden, zum Beispiel wenn die Maschine in eine Wartungsposition fährt, oder das Backup wird zeitgesteuert von der DataSuite gestartet, zum Beispiel immer nachts um 3 Uhr.

In der Trigger-Aktion können Sie nun die Backup-Quelle, also die zu sichernde SPS, sowie den zu sichernden Baustein auswählen. Wenn Sie mehrere Bausteine sichern wollen, fügen Sie einfach weitere Trigger Aktionen hinzu.

Als Dateiformat für das Backup können Sie XML, Excel oder CSV wählen. 

Den Speicherort und den Namen der Sicherungsdatei können Sie entweder einfach konstant vorgeben oder mit Hilfe unseres var+ interaktiv zusammenstellen. Damit können Sie die aktuelle Uhrzeit oder auch SPS-Variablen flexibel in Dateinamen und Pfad einbinden.

Speziell für das Backup sollten Sie eine Fehlerbehandlung hinzufügen. Am unteren Ende des Triggers finden Sie diese Möglichkeit. Hier können sie angeben, dass z.B. eine Mail verwendet werden soll, wenn das Backup nicht korrekt ausgeführt werden konnte. Den Fehlergrund sowie weitere Daten wie die Uhrzeit können sie auch hier einfach mit dem var+ Botton einfügen.

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SQL to SPS SPS to SQL

SPS an Datenbank anbinden in 5 Minuten

SPS an Datenbank anbinden in 5 Minuten

In den heutigen vernetzten Produktionsumgebungen ist eine Datenbank Anbindung von Maschinen und Anlagen nicht mehr weg zu denken. Es gibt verschiedene Möglichkeiten dies zu realisieren. Wir zeigen Ihnen hier eine einfache, sichere und bewährte Möglichkeit Ihre SPS mit einer SQL-Datenbank zu verbinden. 

Problembeschreibung

Sehen Sie wie mit Hilfe der DataSuite Software eine Datenbank Verbindung mit einer SPS Steuerung herstellen können. Die DataSuite ist kompatiblem zu Siemens S7, Beckhoff und vielen weiteren Typen.

Und so einfach funktioniert es: Laden Sie zunächst die kostenlose 30-Tage Test-Version der DataSuite von unserer Webseite. Den Link zum Download finden Sie oben rechts. Die Demo Version wird mit einer Beispielkonfiguration ausgeliefert. Diese benötigen wir nicht, und ignorieren daher die bereits vorhandenen Trigger und Excel-Dateien an dieser Stelle.

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Steuerung hinzufügen

In der Software ist ein SPS-Simulator bereits angelegt, den wir für die weiteren Einstellungen nutzen werden. Der Simulator ist eine sehr einfache Nachbildung einer realen SPS und kann später problemlos durch eine echte SPS ersetzt werden. 

Sie können stattdessen auch eine reale Steuerung an dieser Stelle hinzufügen und alle weiteren Schritte mit dieser Steuerung durchführen. 

Datenbank verbinden

Als nächstes stellen wir eine Verbindung zu einer bereits existieren Datenbank her. Die DataSuite Software hat selbst keine Datenbank, sondern verbindet sich mit bereits existierenden Datenbanken, diese können vom Typ MS SQL, mySQL, Maria-DB oder Postgres sein.

In unserem Fall nutzen wir eine MS SQL Datenbank. Sie können auf verschiedenen Arten eine Verbindung herstellen, alle Details dazu finden Sie in unserem ausführlichen Handbuch. Wir verwenden eine auf dem gleichen PC installierte MS SQL Express Datenbank mit Windows Authentifizierung

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Trigger anlegen

Zum Schluss legen wir einen Trigger an, der die Daten in unsere Datenbank schreibt. Zu besseren Übersicht legen wir die Trigger-Gruppe Datenbank an. Dann fügen wir einen neuen Trigger vom Typ SQL-Insert hinzu. 

Als Auslösebedingung können Sie unser bewährtes Handshake Verfahren wählen, zu dem Sie weitere Informationen in unserem Handbuch finden, oder aber Sie wählen Individuell aus. Dann können Sie eine beliebige Variable der verbunden Steuerung zum Auslösen des Schreibvorgangs wählen. In unserem Beispiel wählen wir den DB10 Adresse 1 im Simulator. Da wir in diesem Beispiel nicht flankenbasiert auslösen, setzen wie eine Freigabebedingung, so dass der Trigger nicht immer wieder ungewollt ausgelöst wird.

Fehlt nun noch die Schreibaktion in die Datenbank. Dazu gehen wir in den bereits mit Trigger Erstellung automatisch angelegten Block „Datensatz schreiben“ und weisen dort den einzelnen Spalten jeweils einer Variablen zu. Diese können aus den verbundenen Steuerungen, aber auch anderen Quellen, wie Excel-Dateien stammen. Sie können also sehr einfach und flexibel selbst komplexe Aufgabenstellungen lösen.

Wenn alle Spalten zugewiesen sind ist unsere Konfiguration fertiggestellt und kann getestet werden.

Trigger testen

Falls Sie eine reale Steuerung nutzen, dann setzen Sie nun die Auslösebedingung in ihrer SPS. In unserem Beispiel mit dem integrierten Simulator setzen wir das auslöse Byte im Simulator auf 1. 

Nun sehen wir im Status des Triggers, dass er ausgelöst wurde. Weitere Details sind im Log des Triggers ersichtlich.

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Fehlt nun noch die Schreibaktion in die Datenbank. Dazu gehen wir in den bereits mit Trigger Erstellung automatisch angelegten Block „Datensatz schreiben“ und weisen dort den einzelnen Spalten jeweils einer Variablen zu. Diese können aus den verbundenen Steuerungen, aber auch anderen Quellen, wie Excel-Dateien stammen. Sie können also sehr einfach und flexibel selbst komplexe Aufgabenstellungen lösen.

Wenn alle Spalten zugewiesen sind ist unsere Konfiguration fertiggestellt und kann getestet werden.

Alarm-Emails mit OPC-UA: Übertemperatur mit einer S7 1500 SPS überwachen

Alarm-Emails mit OPC-UA: Übertemperatur mit einer S7 1500 SPS überwachen

Wir zeigen Ihnen, wie man ganz einfach auf Basis von Maschinenzuständen Alarmierungs-Mails mit der DataSuite3 verschicken kann.

Nehmen wir als Beispiel an, Sie haben eine Hydraulik-Presse mit Temperatursensor. Wenn das Hydraulik-Öl einen bestimmten Temperaturwert überschreitet, dann soll eine Email an Ihr Service Team verschickt werden mit der Bitte eine Wartung an dieser Presse durchzuführen.

Was benötigen wir?

Um diese Aufgabenstellung zu lösen benötigen wir einen Email-Account und die DataSuite Software. Wir setzen voraus, dass die Presse eine OPC-UA kompatible Steuerung besitzt. Die DataSuite ist kompatibel zu vielen verschiedenen Maschinen Steuerungen wie Siemens S7, Beckhoff, VIPA, etc. 

Alternativ können auch Siemens Steuerungen direkt angesprochen werden oder aber Sie setzen eine OPC-UA kompatible Temperaturmesstechnik ein, z.B. dieses Gerät von der Firma Wiesemann und Theis.

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Steuerung hinzufügen

In der Software ist ein SPS-Simulator bereits angelegt, den wir in diesem Beispiel nicht nutzen werden. Stattdessen legen wir eine neue Steuerung vom Typ S7 OPC-UA an. In unserem Fall haben wir eine S7 1500 SPS mit der IP-Adresse 192.168.253.100 und dem Port 4000. Wir empfehlen grundsätzlich immer die OPC-UA Verschlüsselung zu aktivieren. In unserem Testaufbau lassen wir die Verbindung jedoch unverschlüsselt.

Nun warten wir einen kurzen Moment bis die DataSuite Software die OPC-Verbindung zur SPS aufgebaut hat und der Indikator auf Grün wechselt. Nun können wir die benötigten OPC Variablen importieren. Diese stehen dadurch an vielen Stellen in der DataSuite Software zur Verfügung wie wir später noch sehen werden.

E-Mail Account verbinden

Als nächstes legen wir einen Email Account an. Die DataSuite Software ist kompatibel zu fast allen Email-Anbietern. Bitte beachten Sie, dass eine 2-Faktor Authentifizierung bei unserem geplanten automatisierten Versand von Mails problematisch ist. Wir empfehlen daher einen Anbieter zu wählen, der ohne zweiten Faktor den Versand ermöglicht. In unserem Beispiel haben wir eine Adresse beim größten deutschen Email-Anbieter, GMX, angelegt. Bei GMX müssen Sie lediglich POP3 IMAP aktivierten, damit die DataSuite Software GMX-Mails versenden kann.

Gehen wir nun in den Bereich Account. Dort fügen wir einen neuen Account vom Typ Email hinzu. In den Einstellungen geben Sie bitte Ihre eigenen Namen und Passwörter ein. Der Server ist im Fall von GMX.. mail.gmx.net.. der Port ist 587. 

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Trigger anlegen

Zum Schluss legen wir einen Trigger an, der die Temperatur in der Steuerung überwacht und bei Bedarf eine Mail versendet. Wir haben für Sie bereits eine Trigger Vorlage mit dem Namen „E-Mail versenden“ dazu angelegt.

Als Auslösebedingung wählen wir nun Individuell aus und setzen als Bedingung einen Variablenvergleich ein. In unserem Fall Vergleichen wir die Temperatur-Variable aus der Steuerung mit einem konstanten Grenzwert. Also setzen wir den Vergleich auf größer und den Vergleichswert auf 70 Grad. Überschreitet nun die die Temperatur diesen Wert, wird der Trigger ausgelöst.

Da Temperaturen stark schwanken können, wir aber nur eine Mail pro Vorfall verschicken wollen, aktivieren wir nun noch die Entprellung und auch die Hysterese. Besonders die Hysterese ist wichtig, damit es nicht zu endlos vielen Mails kommt. Wir setzen dort die Freigabebedingung auf kleiner 65 Grad.

Fehlt nur noch der Versand der Mail, also die Trigger-Aktion. Wählen Sie dazu den zuvor konfigurierten Email Account aus und tragen eine Empfänger Mail Adresse ein. In die Betreffzeile und auch in den Nachrichtentext können Sie nun nach belieben Ihre Botschaft eintragen. 

An beliebigen Stellen im Text können Sie zudem Variablenwerte einfügen in dem Sie auf den VAR plus Button drücken. In unserem Beispiel fügen wir die aktuelle Temperatur aus der OPC-Variable und die Uhrzeit ein.

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Excel-Dateien mit Shelly Pro 3 EM: Energiedaten auswerten

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Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit der DataSuite und einem Shelly Pro 3 EM Gerät einfach und effizient Energieverbrauchsdaten erfassen und auswerten können.

Das Besondere ist, dass dies Lokal auf Ihrem Windows-Computer möglich ist. Also keine Cloud, kein Linux, keine Container, keine Zauberei! Einfach selber machen ohne Stress.

Shelly X DataSuite3

Heute zeigen wir Ihnen, wie Sie mit einem kostengünstigen Shelly-Energie-Messmodul die Energieverbräuche Ihrer Maschine oder Anlage erfassen und zur weiteren Auswertung in einer Excel-Datei speichern können.

Heute zeigen wir Ihnen, wie Sie mit einem kostengünstigen Shelly-Energie-Messmodul die Energieverbräuche Ihrer Maschine oder Anlage erfassen und zur weiteren Auswertung in einer Excel-Datei speichern können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Energiemessgerät benötigt. In diesem Beispiel wird ein Shelly Pro 3 EM verwendet, das 3 Phasen bis je 120 Ampere messen kann und für ca. 150 Euro im Handel erhältlich ist. Unsere DataSuite Software ist mit allen Shelly EM und PM Geräten kompatibel.

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Shelly hinzufügen

Zuerst fügen wir das Gerät Shelly in der DataSweet Software hinzu. Wählen Sie dazu den Menüpunkt „Geräte“ und klicken Sie auf „Mehr“. Geben Sie dem neuen Shelly-Gerät einen Namen, z.B. Stanze 1 Energie. Geben Sie die IP-Adresse des Shelly-Gerätes ein. Mit dem Button „Verbindung testen“ wird das Gerät getestet. Drücken Sie nun „Speichern“. 

Warten Sie kurz, bis die Verbindung hergestellt ist. Jetzt können Sie Detailinformationen erhalten, wenn Sie mit dem Mauszeiger über das Gerät fahren. 

Trigger anlegen

Im nächsten Schritt fügen wir dem Trigger-Menü einen weiteren Trigger hinzu. Wir haben bereits einige Vorlagen für typische Anwendungsfälle für Sie hinterlegt. Geben Sie im Suchfeld „Energie“ ein, es erscheint die Vorlage „Energiedaten erfassen“. Geben Sie dem Trigger einen Namen, z.B. „Stanze 1 Energiedaten“.

Der Trigger ist nun angelegt und kann bei Bedarf bearbeitet werden. Das Abfrageintervall ist standardmäßig auf 1 Minute eingestellt. 

Ebenso sind bereits einige Messgrößen Spalten zugeordnet. Sie können alle Einträge löschen oder bearbeiten. Ebenso können weitere Zuordnungen durch Drücken des „Plus“ Buttons hinzugefügt werden. Mit dem var+ Button kann dann die entsprechende Variable der Excel-Spalte zugeordnet werden.

Hier können Sie nun auch weitere Daten in die Excel-Tabelle einfließen lassen, z.B. Stückzahlen oder Maschineneinstellungen. Dies ermöglicht später eine kombinierte Auswertung aller Daten.

 

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Excel-Datei

Sind genügend Daten gesammelt, geht es an die Auswertung. Excel bietet dafür flexible Möglichkeiten. Ich zeige Ihnen nun, wie Sie Formeln und Diagramme in Excel einsetzen können, um Ihre Energieverbrauchsdaten effizient zu analysieren.

In der Beispielkonfiguration ist die Excel-Datei mit unseren Daten auf dem Desktop abgelegt. Sie können den Speicherort und den Dateinamen unter dem Menüpunkt Excel-Dateien jederzeit Ihren Bedürfnissen anpassen. 

Wenn wir uns nun die erzeugte Datei ansehen, sehen wir alle Daten, die wir bis jetzt gesammelt haben. Sie können nun eine Auswertung mit Formeln und Diagrammen durchführen. 

Anschließend können Sie diese Daten als Vorlage in der DataSuite speichern, so dass jede neu erzeugte Datei bereits die Auswertung enthält.

 

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