Eine Fernüberwachungslösung für Prozess- und Betriebsdaten erfasst in Echtzeit alle Prozess- und Betriebsdaten, die an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) angebunden sind: Messwerte von Sensoren, Maschinenzustände, Zähler, Sollwerte und Statusmeldungen. Welche Daten konkret übertragen werden, hängt davon ab, welche Signale die Steuerung verarbeitet und welche Datenpunkte Sie für die Überwachung freigeben. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Datenerfassung, Übertragungsgeschwindigkeit und Systemgrenzen.
Welche Arten von Prozessdaten werden in Echtzeit übertragen?
Fernüberwachungslösungen übertragen in Echtzeit alle Datenpunkte, die in der angebundenen Steuerung verfügbar sind: analoge Messwerte wie Temperatur, Druck, Durchfluss oder Füllstand, digitale Zustände wie Ein/Aus-Signale und Betriebsmodi, Zählerwerte, Sollwerte sowie Fehlercodes und Alarmmeldungen. Die SPS fungiert dabei als zentrales Gateway, das alle angeschlossenen Sensoren und Messsysteme bündelt.
In der Praxis lassen sich diese Datenkategorien unterscheiden:
- Analoge Prozesswerte: Temperatur, Druck, Durchfluss, Füllstand, Drehzahl, Leistung, Spannung, Strom
- Digitale Zustände: Betriebsmeldungen, Störmeldungen, Schalterzustände, Ventilpositionen
- Energiedaten: Verbrauchswerte, Lastspitzen, Wirkleistung, Blindleistung
- Qualitäts- und Umweltparameter: pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Trübung, Leitfähigkeit, Nitratgehalt
- Berechnete Werte: Kennzahlen, die aus mehreren Rohdaten zusammengesetzt werden, etwa Wirkungsgrade oder Verbrauchsquoten
Da nicht jeder Sensor über einen eigenen Internetanschluss verfügt, werden alle Messsignale über die Steuerung erfasst und gebündelt in die Cloud übertragen. Das bedeutet: Wenn ein Sensor an der SPS angeschlossen ist, steht sein Wert automatisch für die Fernüberwachung zur Verfügung, ohne dass zusätzliche Hardware oder Netzwerkkonfiguration nötig ist.
Wie schnell werden Maschinendaten tatsächlich übertragen?
Moderne Fernüberwachungslösungen übertragen Maschinendaten mit einer Latenz von wenigen Sekunden. Die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit hängt von der Abtastrate der Steuerung, der Internetverbindung am Standort und der gewählten Aufzeichnungsrate ab. In der Praxis sind Aktualisierungsintervalle von unter zehn Sekunden für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend.
Bei der Datenaufzeichnung stehen typischerweise drei Modi zur Verfügung, die Sie je nach Anforderung kombinieren können:
- Periodisch: Aufzeichnung in festen Intervallen, zum Beispiel alle 10 Sekunden, 1 Minute oder 5 Minuten. Geeignet für kontinuierliche Prozesse mit gleichmäßigem Verlauf.
- Delta: Ein Wert wird nur dann aufgezeichnet, wenn er sich um einen definierten Betrag ändert. So lassen sich schnelle Änderungen präzise erfassen, ohne unnötige Datenpunkte zu erzeugen.
- Änderung: Aufzeichnung bei jeder Zustandsänderung. Ideal für Sollwerte, Betriebsmodi oder digitale Signale.
Für die Live-Anzeige im Dashboard werden Werte unabhängig von der Aufzeichnungsrate kontinuierlich aktualisiert. Sie sehen also immer den aktuellen Zustand Ihrer Anlage, auch wenn die historische Aufzeichnung in größeren Intervallen erfolgt.
Was unterscheidet Echtzeit-Monitoring von historischer Datenaufzeichnung?
Echtzeit-Monitoring zeigt den aktuellen Betriebszustand einer Anlage zum gegenwärtigen Zeitpunkt und ermöglicht sofortiges Reagieren auf Störungen oder Grenzwertverletzungen. Historische Datenaufzeichnung speichert Messwerte über Zeit und erlaubt nachträgliche Analysen, Trendauswertungen und Ursachenforschung. Beide Funktionen ergänzen sich und sind in einer vollständigen Fernüberwachungslösung gleichzeitig aktiv.
Der praktische Unterschied zeigt sich im Arbeitsalltag deutlich: Mit Echtzeit-Monitoring erkennen Sie eine Lastspitze in dem Moment, in dem sie entsteht, und können sofort eingreifen oder automatisch gegensteuern. Die historische Aufzeichnung zeigt Ihnen anschließend, wie oft solche Lastspitzen aufgetreten sind, zu welchen Tageszeiten und in welchem Zusammenhang mit anderen Prozessparametern.
Für die Auswertung historischer Daten stehen verschiedene Darstellungsformen zur Verfügung, darunter Zeitreihen-Charts, Pivot-Tabellen und Sankey-Diagramme. Aufgezeichnete Daten werden bei entsprechenden Tarifen unbegrenzt gespeichert, sodass Sie auch langfristige Trends über Monate oder Jahre hinweg analysieren können.
Welche Maschinen und Anlagen lassen sich per Fernüberwachung erfassen?
Per Fernüberwachung lassen sich grundsätzlich alle Maschinen und Anlagen erfassen, die über eine speicherprogrammierbare Steuerung oder ein kompatibles Kommunikationsprotokoll verfügen. Dazu gehören Produktionsanlagen, Pumpen, Kompressoren, Heizungs- und Lüftungsanlagen, Wasserversorgungsinfrastruktur, Photovoltaikanlagen, Ladesäulen für Elektrofahrzeuge und viele weitere technische Systeme.
Die Bandbreite der unterstützten Protokolle bestimmt, welche Geräte sich anbinden lassen. Gängige Industrieprotokolle wie OPC-UA, Modbus, Siemens TCP, Beckhoff ADS, EtherNet/IP, BACnet, M-Bus, CODESYS und MQTT decken den größten Teil der installierten Basis ab. Für Standorte ohne Internetanschluss oder Stromversorgung bieten LoRaWAN-fähige IoT-Sensoren eine Alternative: Sie erreichen Reichweiten von bis zu 10 Kilometern und arbeiten mit Batterielaufzeiten von zwei bis fünfzehn Jahren.
Typische Einsatzbereiche in der Praxis umfassen:
- Produktionsmaschinen und Fertigungslinien im Maschinenbau
- Wasserwerke, Pumpstationen, Hochbehälter und Kläranlagen
- Gebäudetechnik wie Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Beleuchtung
- Energieerzeugungsanlagen wie Blockheizkraftwerke oder Photovoltaikanlagen
- Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge
- Landwirtschaftliche Anlagen und Bewässerungssysteme
Wie werden Echtzeit-Daten in der Fernüberwachung abgesichert?
Echtzeit-Daten in der Fernüberwachung werden durch Verschlüsselung bereits auf Steuerungsebene abgesichert, bevor sie das lokale Netzwerk verlassen. Eine sichere HTTPS-Verbindung schützt die Übertragung zur Cloud. Zusätzlich werden Daten bei einem Verbindungsausfall lokal auf der Steuerung zwischengespeichert und nach Wiederherstellung der Verbindung lückenlos nachgeliefert.
Ein wichtiger Sicherheitsvorteil gegenüber klassischen VPN-Lösungen liegt in der technischen Zugriffsbeschränkung: Während ein kompromittierter VPN-Zugang einem Angreifer Zugriff auf das gesamte Netzwerk verschaffen kann, ist der Zugriff bei einer Cloud-basierten Fernüberwachung technisch auf die Datenpunkte begrenzt, die der SPS-Programmierer explizit freigegeben hat. Das Steuerungsprogramm selbst bleibt auch im Fall eines Zugangsdatendiebstahls unangreifbar.
Weitere Sicherheitsmerkmale umfassen:
- Redundante Datenspeicherung in zwei europäischen Rechenzentren
- Keine Weitergabe von Daten an Dritte
- Rollenbasierte Benutzerverwaltung mit individuellen Zugriffsrechten
- Verschlüsselung lokaler Webinhalte über sichere HTTPS-Verbindungen beim Fernzugriff
Wann reichen Echtzeit-Daten für ein Condition-Monitoring-System aus?
Echtzeit-Daten reichen für ein Condition-Monitoring-System aus, wenn Sie Grenzwertverletzungen, Zustandsänderungen und Anomalien zuverlässig erkennen und darauf reagieren möchten. Für einfache Überwachungsaufgaben wie Temperaturüberwachung, Drucküberwachung oder Betriebsstundenzählung genügen Abtastraten im Sekundenbereich vollständig.
Ein vollständiges Condition-Monitoring-System kombiniert Echtzeit-Überwachung mit automatischer Alarmierung. Für jeden Datenpunkt lassen sich individuelle Bedingungen und Auslösewerte definieren. Sobald eine Bedingung zutrifft, wird ein Alarm ausgelöst und das zuständige Personal per E-Mail, Push-Benachrichtigung, SMS oder Sprachanruf informiert. Alarme lassen sich nicht nur für einzelne Datenpunkte, sondern auch für berechnete Werte definieren, die aus mehreren Messsignalen zusammengesetzt werden.
Für anspruchsvollere Anwendungen, etwa die Erkennung von Leckagen in Rohrnetzen oder die Früherkennung von Verschleiß an rotierenden Maschinen, ergänzen KI-gestützte Analyseverfahren die reine Grenzwertüberwachung. Diese Systeme analysieren kontinuierlich Datenmuster und erkennen Anomalien auch in saisonalen Datenreihen, bei denen einfache Schwellenwerte nicht ausreichen. In solchen Fällen ist eine historische Datenbasis von mehreren Wochen oder Monaten hilfreich, damit das System normale Schwankungen von echten Abweichungen unterscheiden kann.
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- Unbegrenzte historische Datenaufzeichnung für Trendanalysen und Auswertungen
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