Bestehende Anlagen weiter nutzen. Steuerungstechnik gezielt modernisieren.
Steinbeis EST entwickelt kundenspezifische Retrofit-, Gateway- und Diagnoselösungen für industrielle Steuerungs- und Kommunikationssysteme.
Wir verbinden bewährte Maschinen- und Antriebstechnik mit aktuellen Steuerungen, Industrie-PCs und Kommunikationsnetzen. So können funktionsfähige Anlagen wirtschaftlich weiterbetrieben, gezielt erweitert und schrittweise modernisiert werden.
Wenn die Anlage noch läuft, aber Schnittstellen und Ersatzteile fehlen
In vielen Produktionsanlagen sind Mechanik, Antriebe und zentrale Maschinenkomponenten weiterhin zuverlässig im Einsatz. Gleichzeitig werden Steuerungen, Feldbuskarten oder Kommunikationsmodule abgekündigt, aktuelle Industrie-PCs unterstützen ältere Bussysteme nicht mehr oder zusätzliche Diagnose- und Vernetzungsfunktionen werden benötigt.
Ein vollständiger Austausch ist technisch häufig möglich, jedoch mit hohen Investitionen, umfangreichen Anpassungen und langen Stillstandszeiten verbunden. Ein gezieltes Retrofit schafft die Brücke zwischen vorhandener Technik und moderner Automatisierung.
Typische Ausgangssituationen
- Ersatzteile und Schnittstellenkarten sind nicht mehr verfügbar.
- Alte Feldbusse lassen sich nicht direkt an neue Steuerungen anbinden.
- Bewährte Antriebe sollen weiterverwendet werden.
- Hersteller-Support oder internes Systemwissen fehlen.
Typische Projektziele
- Modernisierung mit möglichst geringer Stillstandszeit.
- Minimierung von Änderungen an SPS- und Anlagenlogik.
- Schrittweise Migration statt Komplettaustausch.
- Erweiterung um Diagnose, Datenzugriff und Vernetzung.
Unsere Leistungen für industrielle Retrofit-Projekte
Bestandsaufnahme und Systemanalyse
- Analyse der vorhandenen Steuerungs- und Kommunikationsarchitektur
- Bewertung von Feldbussen, Schnittstellen, Prozessdaten und Zykluszeiten
- Identifikation kritischer Komponenten und Obsoleszenzrisiken
- Technische Machbarkeits- und Migrationsbewertung
Gateway- und Schnittstellenentwicklung
- Kopplung alter und neuer Kommunikationssysteme
- Prozessdaten-Mapping und Anpassung von Datenmodellen
- Integration in bestehende SPS- und Steuerungsumgebungen
- Kundenspezifische Hardware, Firmware und Gerätebeschreibungen
Diagnose und Analyse
- Erfassung und Auswertung von Prozess- und Diagnosedaten
- Fehlersuche in älteren Feldbus- und Kommunikationssystemen
- Entwicklung von Test-, Monitoring- und Diagnosewerkzeugen
- Unterstützung bei Integration, Inbetriebnahme und Qualifizierung
Produktentwicklung und Industrialisierung
- Elektronik- und Embedded-Softwareentwicklung
- Prototypen, Funktionsmuster und Kleinserien
- Funktionstest, Verifikation und Dokumentation
- Produktpflege und projektspezifische Weiterentwicklung
Retrofit ist mehr als der Austausch eines Steckers
Eine erfolgreiche Migration erfordert weit mehr als die Umsetzung einzelner Telegramme. Prozessdaten, Zustandsmodelle, Zykluszeiten, Synchronisation, Parametrierung, Diagnosemeldungen und Fehlerfälle müssen so abgebildet werden, dass das modernisierte System zuverlässig mit der bestehenden Anlage zusammenarbeitet.
Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Start-up- und Recovery-Verhalten, den Zustandsautomaten der Antriebe, der Rückwärtskompatibilität sowie den elektrischen, mechanischen und sicherheitsrelevanten Randbedingungen. Steinbeis EST verbindet dafür Kompetenz in Elektronik, Embedded Software, Echtzeitkommunikation, Test und Systemintegration.
Praxisbeispiel: Bestehende Sercos-II-Antriebe an EtherCAT anbinden
In einer Bestandsanlage arbeiten Antriebsregler weiterhin zuverlässig über Sercos II mit Lichtwellenleiter. Die bisherige Steuerung beziehungsweise passende Sercos-II-Schnittstellen für aktuelle Industrie-PCs sind jedoch nicht mehr oder nur eingeschränkt verfügbar. Die neue Steuerungsarchitektur basiert auf EtherCAT.
Steinbeis EST entwickelte dafür ein Gateway, das sich auf der Steuerungsseite als EtherCAT-Device und auf der Antriebsseite als Sercos-II-Master verhält. Bestehende Antriebe können dadurch in eine moderne EtherCAT-Architektur integriert werden, ohne die komplette Antriebstechnik auszutauschen.
Praxisbeispiel: EtherCAT-Device zu Sercos-II-Master-Gateway für die Weiterverwendung bestehender Antriebstechnik.
Aufgaben des Gateways
- EtherCAT-Kommunikation mit der neuen Steuerung
- Sercos-II-Kommunikation mit den bestehenden Antriebsreglern
- Abbildung von Prozess-, Steuer- und Statusdaten
- Parametrierung und Diagnose über EtherCAT-Dienste
- Anpassung unterschiedlicher Zyklus- und Kommunikationskonzepte
- Synchronisation zwischen EtherCAT und Sercos II
Technische Eckdaten des Referenzgeräts
| Funktion | EtherCAT-Device zu Sercos-II-Master |
|---|---|
| Sercos-II-Schnittstelle | Ein Lichtwellenleiter-Ring; 2, 4 und 8 MBd/s |
| Teilnehmer | Bis zu 20 definierte Sercos-II-Antriebsregler pro Gateway |
| Zykluszeiten | Sercos II: 2 oder 4 ms; EtherCAT: 250 µs, 500 µs oder 1 ms, abhängig von Konfiguration und Anwendung |
| EtherCAT-Dienste | CoE zur Parametrierung, FoE für Firmwareupdates sowie projektspezifische Unterstützung von AoE beziehungsweise SoE |
| Integration | ESI-Gerätebeschreibungsdatei, Diagnoseinformationen und Service-Schnittstelle |
| Mechanik und Versorgung | 24 V DC, Hutschienenmontage, IP20, kompakte Bauform |
Wichtiger Hinweis: Das Referenzgerät ist für definierte Sercos-II-Antriebsregler und Konfigurationen ausgelegt, darunter ausgewählte Bosch-Rexroth-Ecodrive- und IndraDrive-Systeme. Weitere Geräte, Firmwarestände und Betriebsarten müssen vor dem Einsatz technisch geprüft oder projektspezifisch angepasst werden.
Weitere mögliche Retrofit-Bausteine
Neue Kommunikationsschnittstelle für bestehende Geräte
Entwicklung einer EtherCAT-Schnittstelle als Ersatz für eine abgekündigte Feldbustechnologie, einschließlich Echtzeitkommunikation und mechanischer Integration in das vorhandene Gerät oder Gehäuse.
Passive Analyse älterer Feldbusse
Entwicklung eines Test Access Points zur passiven Erfassung von Sercos-II-Kommunikation, Weiterleitung der Telegramme über Ethernet und Auswertung mit Diagnose- und Monitoringwerkzeugen.
Auch für andere Feldbusse, proprietäre Schnittstellen oder abgekündigte Kommunikationsmodule können projektspezifische Lösungen entwickelt werden. Voraussetzung ist eine technische Prüfung der vorhandenen Architektur, Protokolldokumentation, Echtzeitanforderungen und Integrationsbedingungen.
Ihr Nutzen
- Schutz bestehender Investitionen
- Weiterverwendung bewährter Maschinen- und Antriebstechnik
- Reduzierung von Umbau- und Migrationskosten
- Geringere Stillstandszeiten
- Schrittweise Modernisierung statt Komplettaustausch
- Anbindung an aktuelle Steuerungen und industrielle Netzwerke
- Verbesserte Diagnose- und Datenzugriffsmöglichkeiten
- Minimierung notwendiger Änderungen an SPS und Anlagenlogik
- Höhere Wartbarkeit und langfristige Erweiterbarkeit
- Kontrollierte Migration mit reduziertem Projektrisiko
Projektablauf: von der Bestandsaufnahme bis zur integrierten Lösung
- Ausgangssituation erfassen: Anlage, Steuerung, Kommunikationssysteme, Gerätevarianten und Randbedingungen werden aufgenommen.
- Kommunikation analysieren: Prozessdaten, Parametrierung, Diagnose, Zykluszeiten und Fehlerverhalten werden untersucht.
- Machbarkeit bewerten: Lösungsvarianten, technische Risiken, notwendige Anpassungen und Teststrategie werden abgestimmt.
- Lösung entwickeln: Hardware, Embedded Software, Protokollumsetzung und Geräteintegration werden umgesetzt.
- Prototyp im Labor validieren: Kommunikationsverhalten, Timing, Diagnose und Recovery werden unter definierten Bedingungen geprüft.
- In die Zielanlage integrieren: Inbetriebnahme, Systemtest und Optimierung erfolgen gemeinsam mit dem Kunden.
- Dokumentieren und bereitstellen: Projektdokumentation, Gerätebeschreibungen, Testnachweise sowie Prototypen oder Kleinserien werden übergeben.
Häufig gestellte Fragen zum Retrofit
Wann lohnt sich ein Retrofit?
Ein Retrofit ist insbesondere sinnvoll, wenn wesentliche Teile der Maschine oder Anlage weiterhin zuverlässig nutzbar sind, aber einzelne Steuerungs-, Kommunikations- oder Schnittstellenkomponenten ersetzt oder modernisiert werden müssen. Wirtschaftlichkeit, technische Risiken und erwartete Restnutzungsdauer sollten dabei gemeinsam betrachtet werden.
Muss die bestehende SPS-Software vollständig angepasst werden?
Nicht zwingend. Ziel kann sein, die vorhandene Kommunikation und das Betriebsverhalten möglichst weitgehend nachzubilden und Änderungen in der übergeordneten Steuerung zu minimieren. Der konkrete Aufwand hängt von Architektur, Prozessdaten, Diagnosekonzept und Anwendung ab.
Können auch andere Feldbusse oder proprietäre Schnittstellen angebunden werden?
Steinbeis EST entwickelt kundenspezifische Gateway- und Schnittstellenlösungen. Die technische Machbarkeit wird anhand der vorhandenen Geräte, der verfügbaren Dokumentation, der erforderlichen Echtzeiteigenschaften und der gewünschten Zielarchitektur geprüft.
Ist das EtherCAT-Sercos-II-Gateway universell einsetzbar?
Nein. Das aktuelle Referenzgerät ist für definierte Sercos-II-Antriebsregler, Firmwarestände und Konfigurationen vorgesehen. Weitere Systeme müssen im Einzelfall geprüft oder angepasst werden.
Unterstützt Steinbeis EST auch Inbetriebnahme, Test und Kleinserien?
Ja. Wir unterstützen Retrofit-Projekte von der technischen Bestandsaufnahme über Elektronik- und Embedded-Softwareentwicklung bis zu Prototyping, Integration, Inbetriebnahme, Test, Dokumentation und Kleinserienfertigung.
Weiterführende Themen
- Embedded Systems Entwicklung
- Industrielle Kommunikation und Feldbusse
- Elektronikfertigung für Prototypen und Kleinserien
- Modulares Testsystem für automatisierte Prüfungen
Retrofit-Projekt besprechen
Sie möchten eine bestehende Anlage modernisieren, eine abgekündigte Schnittstellenkarte ersetzen oder Alt- und Neusysteme miteinander verbinden? Senden Sie uns eine kurze Beschreibung der vorhandenen Architektur, der eingesetzten Geräte und des gewünschten Zielsystems.
Technische Machbarkeit anfragen
Die konkrete Umsetzbarkeit und der erforderliche Anpassungsaufwand hängen von der jeweiligen Anlage, den verfügbaren Unterlagen sowie den funktionalen und zeitlichen Anforderungen ab.
