Entwicklung und Fertigung in Aulendorf, Baden-Württemberg

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Wissen

Begriffe, die in Angeboten vorkommen – kurz und ohne Umweg erklärt.

Jeder Eintrag beantwortet die Frage direkt im ersten Satz. Gedacht für alle, die eine Anfrage vorbereiten, ein Angebot prüfen oder einem Kollegen erklären müssen, warum ein Konverter mehr kostet als ein Adapterkabel.

Glossar

Schnittstellen und Begriffe

RS232 (V.24)

RS232 ist eine serielle Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle, die Daten über Spannungspegel gegen einen gemeinsamen Bezugsleiter überträgt. Sie verbindet genau zwei Geräte über kurze Distanz – typischerweise wenige Meter. Weil der gemeinsame Masseweg zwingend Teil der Verbindung ist, reagiert RS232 empfindlich auf Potenzialunterschiede zwischen den beiden Geräten. Trotz ihres Alters ist sie an Bestandssteuerungen, Messmitteln und Wartungszugängen weiterhin sehr verbreitet.

RS485 und RS422

RS485 überträgt Daten differenziell über ein Leitungspaar: ausgewertet wird die Spannungsdifferenz zwischen beiden Adern, nicht der Pegel gegen Masse. Dadurch heben sich eingekoppelte Störungen weitgehend auf, und die Schnittstelle bleibt über deutlich größere Entfernungen brauchbar als RS232. RS485 erlaubt zudem mehrere Teilnehmer an einem Bus. RS422 arbeitet nach demselben Prinzip, ist aber auf eine Senderichtung je Leitungspaar festgelegt. Beide Varianten benötigen an den Busenden einen Abschluss.

TTY / 20-mA-Stromschleife

Die 20-mA-Stromschleife – historisch als TTY bezeichnet – überträgt Information nicht über eine Spannung, sondern über einen fließenden Strom: Strom fließt oder er fließt nicht. Weil eingekoppelte Störspannungen den Stromwert kaum verändern, ist die Schleife außerordentlich robust und über große Distanzen einsetzbar. Genau eine Seite der Verbindung muss die Schleife speisen (aktiver Betrieb), die andere schaltet den Strom nur (passiver Betrieb). Moderne Rechner haben keinen Anschluss dafür – daher der Bedarf an Konvertern.

CAN-Bus

CAN ist ein differenzielles Bussystem, bei dem alle Teilnehmer gleichrangig auf derselben Leitung senden und mithören. Es gibt keinen Master, der die Reihenfolge vorgibt; Konflikte werden über Prioritäten der Nachrichten aufgelöst. Ursprünglich für die Fahrzeugtechnik entwickelt, ist CAN heute in Maschinen, Antrieben und Sondermaschinenbau verbreitet. Wie bei RS485 gilt: Abschluss gehört an beide physikalischen Busenden – und nur dorthin.

Galvanische Trennung

Galvanische Trennung bedeutet, dass zwischen zwei Seiten einer Schaltung keine leitende Verbindung besteht. Signale werden optisch oder über einen Übertrager übermittelt, Energie über einen getrennten Wandler. Damit kann kein Ausgleichsstrom über die Datenleitung fließen, wenn beide Geräte auf unterschiedlichen Potenzialen liegen. In industrieller Umgebung ist das die häufigste Ursache für sporadische Übertragungsfehler und für Ausfälle von Schnittstellenbausteinen. Ausführlich erklärt.

Potenzialunterschied

Ein Potenzialunterschied entsteht, wenn zwei Geräte über unterschiedliche Wege mit Erde oder Anlagenmasse verbunden sind und zwischen diesen Punkten eine Spannung anliegt. Ursachen sind getrennte Einspeisungen, lange Leitungswege, Schaltvorgänge oder Störquellen wie Frequenzumrichter. Verbindet man beide Geräte über ein Datenkabel, wird dessen Masseleitung zum Ausgleichspfad – mit den entsprechenden Folgen für die Schnittstelle.

Retrofit

Retrofit bezeichnet die Nachrüstung einer bestehenden Anlage, statt sie zu ersetzen. Im Schnittstellenkontext heißt das: Die vorhandene Steuerung bleibt unverändert, ihre Schnittstelle wird über einen Konverter anschlussfähig gemacht. Vorteil gegenüber dem Anlagentausch sind Investitionshöhe, Stillstandszeit und der Erhalt von eingespieltem Bedien- und Prozesswissen. Ausführlich erklärt.

NIS2

NIS2 ist eine EU-Richtlinie zur Cybersicherheit (Richtlinie (EU) 2022/2555), die sich an Betreiber in als wesentlich oder wichtig eingestuften Sektoren richtet. Sie verlangt ein am Risiko ausgerichtetes Sicherheitsmanagement, fristgebundene Meldung erheblicher Vorfälle und ausdrücklich auch die Absicherung der Lieferkette – weshalb eingekaufte Komponenten prüfrelevant werden. Verantwortlich ist die Unternehmensleitung. Was das für Konverter heißt.

Cyber Resilience Act (CRA)

Der Cyber Resilience Act (Verordnung (EU) 2024/2847) verpflichtet Hersteller von „Produkten mit digitalen Elementen“, Cybersicherheit über den gesamten Produktlebenszyklus zu gewährleisten – von der Entwicklung über den Umgang mit gemeldeten Schwachstellen bis zur technischen Dokumentation. Anders als NIS2 adressiert er nicht den Betreiber, sondern den Hersteller. Als Verordnung gilt er unmittelbar in allen Mitgliedstaaten; die Pflichten greifen gestaffelt.

SBOM (Software Bill of Materials)

Eine SBOM ist eine strukturierte Stückliste aller Softwarebestandteile eines Produkts, einschließlich verwendeter Bibliotheken und deren Versionsstände. Ihr praktischer Nutzen zeigt sich im Ernstfall: Wird eine Schwachstelle in einer Komponente bekannt, lässt sich innerhalb von Minuten feststellen, welche eingesetzten Geräte betroffen sind – statt beim Hersteller anzufragen und auf Antwort zu warten. Der CRA macht die Bereitstellung zur Herstellerpflicht.

NRND – „Not Recommended for New Designs“

NRND ist eine Statusangabe des Halbleiterherstellers: Der Baustein wird weiterhin geliefert und unterstützt, soll aber in Neuentwicklungen nicht mehr eingesetzt werden. Für den Anwender ist das ein Planungssignal, kein akutes Problem – relevant wird es bei der Frage, wie lange ein heute eingebautes Gerät nachbeschaffbar bleibt. Der in Teilen unseres Programms eingesetzte FT232RL trägt diesen Status; wir benennen das auf der NIS2-Seite offen.

Busabschluss (Terminierung)

Bei differenziellen Bussystemen wie RS485 und CAN wird an beiden physikalischen Enden der Leitung ein Abschlusswiderstand gesetzt. Er verhindert, dass Signale am Leitungsende reflektiert werden und die Übertragung stören. Zu viele Abschlüsse – etwa ein zusätzlicher in der Busmitte – belasten den Bus und sind eine der häufigsten Ursachen für Kommunikationsfehler, die zunächst in der Software gesucht werden.

MQTT

MQTT ist ein schlankes Nachrichtenprotokoll für die Maschine-zu-Maschine- Kommunikation. Geräte senden Werte als kurze Nachrichten an einen zentralen Broker, andere Systeme abonnieren die für sie relevanten Themen („Topics"). Der geringe Overhead macht MQTT beliebt für viele, häufige Datenpunkte – etwa Sensorwerte aus einer Anlage in Richtung Cloud oder Dashboard. Wir setzen MQTT heute nicht als Produkt ein; der Stand dazu steht auf der Seite Digitalisierung.

OPC UA

OPC UA ist ein Industriestandard für den Datenaustausch zwischen Maschinen, Steuerungen und IT-Systemen. Anders als bei einem schlanken Nachrichtenprotokoll bringt OPC UA ein eigenes, strukturiertes Datenmodell und eingebaute Sicherheitsmechanismen mit – mehr Funktionsumfang, aber auch mehr Komplexität als etwa MQTT. In der Fertigungsindustrie ist es der gängige Weg, Maschinendaten herstellerübergreifend verfügbar zu machen. Auch hier gilt: aktuell Vision, kein Produkt – siehe Digitalisierung.

Häufige Fragen

Was uns immer wieder gefragt wird

Antwort zuerst, Begründung danach. Wenn Ihre Frage nicht dabei ist, stellen Sie sie gern direkt – wir antworten auch auf Fragen, aus denen kein Auftrag wird.

Warum kostet ein isolierter Konverter ein Vielfaches eines Adapterkabels?

Weil er andere Bauteile enthält, nicht nur eine andere Steckerform. Für eine echte Trennung braucht es Optokoppler oder Übertrager für den Signalweg und einen eigenen Wandler für die Versorgung der Feldseite. Der Preisunterschied bildet Bauteile und Prüfaufwand ab. Gemessen an einem einzigen Serviceeinsatz wegen eines sporadischen Fehlers ist die Differenz in der Regel innerhalb kurzer Zeit eingespielt.

Kann ich einen USB-Seriell-Adapter aus dem Elektronikhandel verwenden?

Für einen Laboraufbau ja, für eine Anlage in der Regel nein. Solche Adapter sind meist nicht galvanisch getrennt und für den Bürobetrieb ausgelegt. Hinzu kommt die Herkunftsfrage: Nachbauten verbreiteter USB-Seriell-Bausteine haben in der Vergangenheit reale Betriebsstörungen ausgelöst, weil Treiber sie erkannten und unbrauchbar machten. In einer produktiven Anlage ist das ein Risiko, das sich schwer rechtfertigen lässt.

Wie lange sind Ihre Geräte nachbeschaffbar?

Wir hinterlegen die Spezifikation, können aber keine unbegrenzte Verfügbarkeit zusagen. Solange die Bauteile verfügbar sind, fertigen wir in derselben Ausführung nach. Wo ein eingesetzter Baustein abgekündigt oder als NRND geführt ist, sagen wir das offen – siehe der Hinweis zum FT232RL auf der NIS2-Seite. Konkrete Verfügbarkeitszusagen gehören ins Angebot, nicht auf eine Website.

Liefern Sie auch Einzelstücke?

Ja. Eigene Fertigung bedeutet, dass kleine Stückzahlen kein Sonderfall sind. Bei Sonderanfertigungen kann ein einmaliger Aufwand für Spezifikation und Einrichtung anfallen – das steht dann transparent im Angebot und nicht im Kleingedruckten.

Beraten Sie auch, wenn am Ende kein Gerät von Ihnen verkauft wird?

Ja, und das kommt regelmäßig vor. Manchmal ist die richtige Antwort ein anderes Vorgehen, ein anderes Gerät oder schlicht ein besser gelegter Potenzialausgleich. Eine falsch verkaufte Anbindung kostet uns mehr Zeit im Nachgang, als der Auftrag wert war.

Bekomme ich Unterlagen, die ich meinem Auditor vorlegen kann?

Teilweise – und wir sagen genau, was wir nicht haben. Auskunft zu Fertigungsstandort, Fertigungstiefe, eingesetztem Schnittstellenbaustein und dessen Bezugsweg geben wir schriftlich. Eine SBOM und einen veröffentlichten Schwachstellenprozess haben wir derzeit nicht; beides ist als Roadmap-Punkt auf der NIS2-Seite benannt.

Ausblick · kein Produkt

Wohin sich das Thema aus unserer Sicht bewegt

Der Bedarf verschiebt sich von der reinen Signalwandlung hin zur Frage, was mit den gewonnenen Daten geschieht – Stichworte MQTT, OPC UA, Treiber. Wir haben dazu eine eigene Seite mit derselben Ist/Vision-Trennung wie bei NIS2 angelegt, statt die Einschätzung hier nur anzudeuten.

Zur Seite „Digitalisierung“ – dort stehen heutige Stärke, offene Lücken und Vision klar getrennt, nicht als Produktankündigung.

Sie haben eine Bestandsanlage, die angebunden werden muss?

Beschreiben Sie uns die Schnittstelle, die Umgebung und die Stückzahl. Sie bekommen eine technische Einschätzung, bevor irgendetwas bestellt wird.