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Serielle Daten über Netzwerk - Device Server

Serielle Schnittstellen an PCs kennen sicher viele von früher.
Fast jedes Zubehör wurde am Rechner über die serielle oder parallele Schnittstelle angeschlossen. Beispielsweise Mäuse, Drucker und Scanner.

Teilweise gab es sogar spezielle Produkte, die eine eigene ISA- oder PCI Steckkarte mit sich brachten.
Heutzutage sind serielle RS-232 Schnittstellen an den meisten Computern schon nicht mehr zu finden, bzw. müssen über spezielles Zubehör nachgerüstet werden. Man kann etwa Adapter von USB auf RS-232 nachkaufen.

Trotzdem findet die serielle Schnittstelle (RS-232, RS-422/485) in alle Varianten in der heutigen Industrie sehr viel Verwendung.

Genau hier findet auch der Device Server sein Einsatzgebiet.
Es ist nicht immer möglich an einer Fräse oder CNC-Maschine einen PC zu platzieren oder einfach durch Schmutz, Staub und diverse andere Einflüsse nahzu unmöglich.

Der Device Server bietet Ihnen die Möglichkeit den Steuercomputer, ohne große Umstände, fern ab der Maschine zu platzieren.
Alle Daten werden zwischen dem Rechner direkt über Netzwerk an den Device Server (und damit die Maschine) übertragen.
Die Anbindung selbst erfolgt durch ein kurzes DB9/DB25 Kabel oder direkt über eine Klemmleiste je nach Modell.

Natürlich könnte man sich vorstellen einfach ein sehr langes Kabel bis zur Maschine zu führen um sich den Device Server zu sparen, dies würde aber wieder zu sehr vielen Fehlern und einer unzuverlässigen Datenübertragung führen.

Serielle Kabel sind sehr anfällig für Störeinflüsse, gerade bei großen Distanzen.
Eine fehlerhafte Übertragung wäre fatal, weil die Fräse bspw. falsche Steuerbefehle bekommt und das Werkstück oder noch schlimmer – das Werkzeug dadurch zerstört wird.

Der Device Server kann dies durch den Faktor Netzwerk verhindern, später dazu mehr.

Device Server, Datenübertragung und Anbindung

Wie immer stellt sich bei solchen Produkten die Frage über die Anbindung der entfernten Maschine.
Die komplette Kommunikation zwischen Device Server und Steuerungscomputer erfolgt ausschließlich über Netzwerk (TCP/IP). Das hat zur Folge, dass wir durch diesen Weg sämtliche Störeinflüsse ausschließen können, die sonst bei Verbindung über ein direkt angeschlossenes, serielles Kabel problematisch werden könnten.

Der eigentliche Anschluss an das Endgerät, wie z.B. unsere Fräse oder andere CNC-Maschine, erfolgt durch ein kurzes serielles Kabel direkt an den Device Server.

Der Verbindungsaufbau vom PC dorthin erfolgt über eine sog. virtuelle serielle Schnittstelle.
Dies ist ein kleines Stück Software, welches zunächst installiert werden muss.
Natürlich wird passend dazu auch die Konfigurationssoftware mitgeliefert, die das Auffinden und Konfigurieren des Device Server ermöglicht.

Nach positiver Installation und Konfiguration des Device Server wird, über die Konfigurationsoberfläche der Software, ein COM Port im Geräte Manager des jeweiligen Windows Betriebssystems erstellt.
Über diesen werden nun alle Daten Ihre Applikation an den Device Server gesendet.

So einfach können Sie nun Strecken von einigen 10m bis zu vielen 100m überbrücken. Selbst eine Anbindung eines seriellen Endgerätes an einem anderen Standort wäre über einen VPN Tunnel ohne weiteres möglich.

Sollten Sie mal beim Installationsort des Device Server kein Netzwerk zu Verfügung haben, gibt es auch spezielle Lösungen, die bereits eine Wlan Schnittstelle integriert haben. So ist es durch die einfache Installation eines Industrie-Access-Points möglich, einen ganzen Raum per Device Server abzudecken.

Device Server in direkter Verbindung

Damit meinen wir die direkte Verbindung zwischen zwei Device Server, ohne dass ein PC dazwischen geschaltet wird.

Oft gibt es verschiedenste Anlagen die untereinander über eine serielle Schnittstelle kommunizieren.
Die Steuerungsdaten werden dabei gerne über RS-232, RS-422/485 ausgegeben.
Hier kann der Device Server als extra langes „Verlängerungskabel“ eingesetzt werden.

Dadurch sind Sie nicht mehr darauf angewiesen die Maschinen unmittelbar aneinander zu stellen.
Sie können einfach ohne große Umstände die Daten von einem Ende Ihres Betriebs an das Andere transferieren. Ohne auch nur das Risiko eine Störung durch Fremdquellen einzugehen.
Oft wird dieser Art der Verbindung auch gerne als Box-2-Box Modus beschrieben.

Autor Markus Huber


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Moxa Industrial Automation Device Server NPort-IA-5250AI

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AWK-5232-EU-T Industrieller IEEE 802.11a/b/g/n WAP/Bridge/Client mit Dual-RF

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Moxa Wireless Device Server NPort-W2250A

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