DE10241953B4 - Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger - Google Patents

Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen (1) über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger (6a, 6b, 6c), wobei im Falle des Eintretens von typisierten Ereignissen, ereignisrelevante Informationen von einem Alarmmeldesystem (2) erzeugt, in eine Datenbank (3) empfängerspezifisch geschrieben und an einen Web-Server (4) empfängerspezifisch weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem jeweiligen Ereigniseintritt nur eine Nachricht über das Vorliegen eines Ereignisses gesendet wird, wobei die Nachricht lediglich das Eintreten eines Ereignisses mitteilt, wobei die Nachricht selbst keine sicherheitsrelevante Information enthält und dass von den jeweiligen Empfängern (6a, 6b, 6c) daraufhin über eine mit kryptographischen Mitteln gesicherte, auf Internet-Browser basierende Kommunikation die ereignisrelevanten Informationen abgefragt werden.

Description

  • Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger, wobei im Falle des Eintretens von typisierten Ereignissen, ereignisrelevante Informationen von einem Alarmmeldesystem erzeugt, in eine Datenbank empfängerspezifisch geschrieben und an einen Web-Server empfängerspezifisch weitergeleitet werden.
  • Moderne numerische Steuerungen beinhalten Diagnosemodule, d.h. permanente oder speziell zu aktivierende Überwachungsfunktionen für Maschinen- und Steuerungsverhalten zwecks automatischer Dokumentationen und Anzeige von Alarmen, Meldungen über Betriebszustände und deren Ursachen. Dazu kann z.B. auf der Anzeigeeinrichtung der numerischen Steuerung eine Bilddarstellung der relevanten Messwerte als Kurve, Diagramm unter anderem erfolgen oder die Diagnoseergebnisse können selbstverständlich alphanumerisch angezeigt werden. Solche Daten sind aber auch über Schnittstellen ausgebbar, wodurch eine Ferndiagnose möglich wird (Hans B. Kief, "NC/CNC-Handbuch", 1995/96, Carl Hanser Verlag, München, Wien, Seite 58).
  • Eine Weiterleitung meldebedürftiger Betriebszustände ist im übrigen auch bei speicherprogrammierbaren Steuerungen bekannt. Dabei kann über vorher festgelegte Alarmierungs- und Eskalationsstrategien ein vordefinierter Personenkreis automatisch angerufen werden und über Textanzeigen sowie Sprachansagen über die erforderlichen vorzunehmenden Handlungen informiert werden (Special tooling 6/99, Seite 60 ff. "Hier spricht ihre Steuerung").
  • Aus der DE 199 62 230 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine industrielle Steuerung für Werkzeugmaschinen, Roboter und/oder Fertigungsmaschinen, Meldungen und/oder Alarme für vordefinierte Betriebszustände an einen vordefinierten Verteilerkreis ausgibt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 48 618 A1 ist ein System und Verfahren zur Fernwartung und/oder Ferndiagnose eines Automatisierungssystems mittels E-Mail bekannt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 06 062 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur gesicherten Verarbeitung und/oder Übertragung von digitalen Daten, insbesondere bei vernetzten Computersystemen, wobei in zumindest ein Computersystem eingehende Daten vor der Weiterbenutzung innerhalb des Computersystems einem kryptographischen Verfahren unterzogen werden, bekannt.
  • Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 11110248 A ist ein Ferndiagnosewartungsgerät bekannt, das im Fall eines Fehlerereignisses ein Fehlerfile erzeugt und zur weiteren Untersuchung das Fehlerfile an ein Wartungszentrum sendet.
  • Im Zuge des ständig steigenden Informationsbedarfs wird heute bereits an Werkzeugmaschinen bzw. Produktionsmaschinen oder Maschinen und Anlagen im industriellen Bereich im allgemeinen die Möglichkeit zur Verfügung gestellt, auch E-Mails von diesen Maschinen ereignisgesteuert zu verschicken. Da aber nicht nur der Informationsbedarf steigt, sondern auch das Sicherheitsbedürfnis eine zunehmende Rolle spielt, ist es notwendig, die übertragenen Informationen gegenüber Dritten zu schützen.
  • Üblicherweise wird dies nach heutigem Stand der Technik über eine Public Key Infrastruktur (PKI) gelöst. Eine PKI funktioniert aber nur mit real existierenden Personen zu einem vertretbaren logistischen Aufwand. Das Problem liegt nun darin, dass man zwar zum Verschicken von E-Mails nur den öffentlichen Schlüssel des Empfängers benötigt aber zum Signieren der Mail eben auch noch einen eigenen privaten Schlüssel benutzen muss. Werden nun die öffentlichen Schlüssel der Empfänger oder der private Schlüssel der Maschine von einer ausgegebenen Instanz als ungültig markiert bzw. zurückgezogen, so muss die Maschine darüber in Kenntnis gesetzt werden. Ein Zurückziehen des Schlüsselmaterials erfolgt üblicherweise nach festgelegten Zeitintervallen. Neues Schlüsselmaterial muss daraufhin besorgt und auf jede Maschine installiert werden, was einen hohen Aufwand nach sich zieht. Außerdem ist es vielen Servicetechnikern nicht möglich, wenn sie mobil unterwegs sind, auf ihre E-Mails, die im Postfach innerhalb der eigenen Firma ankommen, von extern zuzugreifen.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum gesicherten Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen über Standardintertechnologien an vordefinierte Empfänger zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass nach dem jeweiligen Ereigniseintritt nur eine Nachricht über das Vorliegen eines Ereignisses gesendet wird, wobei die Nachricht lediglich das Eintreten eines Ereignisses mitteilt, wobei die Nachricht selbst keine sicherheitsrelevante Information enthält und dass von den jeweiligen Empfängern daraufhin über eine mit kryptographischen Mitteln gesicherte, auf Internet-Browser basierende Kommunikation die ereignisrelevanten Informationen abgefragt werden.
  • Eine erste vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als mit kryptographischen Mitteln gesicherte, auf Internet-Browser basierende Kommunikation ein "Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll verwendet wird. Hier hat der Erfinder erkannt, dass ein "Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll von jedem Standard-Internet-Browser in technisch einfacher Weise unterstützt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass als "Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll ein "Secure Socket Layer" oder "Transport Layer Security" Protokoll verwendet wird, da diese nach heutigem Stand der Technik als besonders sicher angesehen werden.
  • Ferner erweist es sich für die Erfindung von Vorteil, dass die Nachricht als E-Mail, SMS ("Short Message Service") oder in Form einer sprachlichen Mitteilung den jeweiligen Empfängerkreis zugesendet wird. Somit kann sichergestellt werden, dass die vordefinierten Empfänger schnell und zuverlässig die Nachricht erhalten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass falls die Nachricht in Form einer E-Mail zugesendet wird, die Nachricht einen Querverweis insbesondere in Form einer URL-Adresse, auf die in der Datenbank empfängerspezifisch abgelegten Informationen, enthält. Hier durch wird ein schneller und einfacher Zugriff auf die Informationen ermöglicht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als ereignisrelevante Informationen, Ereignismeldungen bzw. Störmeldungen sowie zusätzliche Informationen wie Maschinenzustände, Status- und Prozessinformationen sowie Dateianlagen in die Datenbank gespeichert werden. Hier wird ausgenutzt, dass damit zur späteren Störanalyse und Störbehebung möglichst umfangreiche Informationen vorliegen.
  • Ferner erweist es sich für die Erfindung von Vorteil, dass der Zugriff auf den Web-Server über ein Login und Passwort geschützt wird. Durch diese Maßnahme wird der unbefugte Zugriff von Dritten auf sensible Daten neben den schon vorher beschriebenen kryptographischen Mitteln weiter erschwert.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank und/oder der Web-Server integraler Bestandteil einer Steuerungshardware ist, wodurch eine besonders kostengünstige Realisierung des Verfahrens erzielbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank und/oder der Web-Server auf einer von der jeweiligen Steuerung separaten Hardware realisiert wird. Hier wurde erkannt, dass z.B. im Falle einer ungenügenden Rechenleistung der Steuerungshardware, die Datenbank und/oder der Web-Server auch auf einer separaten Hardware realisiert werden kann.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass anstelle einer auf Internet-Browser basierenden Kommunikation eine mit Authentifikationsmechanismen geschützte Modemverbindung verwendet wird. Hier wird ausgenutzt, dass, falls keine auf Internet-Browser basierende Kommunikation zur Verfügung steht, die sensiblen In formationen auch mit einer über Authentifikationsmechanismen geschützte Modemverbindung von den Empfängern zur Steuerung übertragen werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Daten, Parameter oder Programme für die Steuerung vom Empfänger auf die Steuerung übertragen werden. Hierdurch ist es dem Empfänger möglich, gegebenenfalls eine schnelle Behebung des Fehlers über die selbe Fernwirkungsverbindung vorzunehmen.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt die Figur in Form eines Schaubildes das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Nach Art eines Blockschaltbildes ist dabei eine Steuerung 1, welche unter anderem einen Web-Server 4, eine Datenbank 3 und ein Alarmmeldesystem 2 beinhaltet, dargestellt. Selbstverständlich weist die Steuerung 1 noch weitere Komponenten auf, die jedoch für das erfindungsgemäße Verfahren von untergeordneter Bedeutung sind und deshalb der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Das Alarmmeldesystem 2 ist mit der Datenbank 3 über ein Bussystem B1 miteinander verbunden. Die Datenbank 3 ist mit den Web-Server 4 über ein Bussystem B2 miteinander verbunden. Die Steuerung 1 ist durch eine Datenleitung 7d mit dem Internet 5 verbunden. Das Internet 5 ist mit mehreren Empfängern von denen der Übersichtlichkeit halber nur drei Empfänger 6a, 6b und 6c dargestellt sind, über die Datenleitungen 7a, 7b und 7c verbunden. Die Datenflussrichtungen der Bussysteme B1 und B2 sowie der Datenleitungen 7a, 7b, 7c und 7d sind dabei durch Richtungspfeile angedeutet. An Stelle des universellen Internets 5 ist auch ein abgegrenztes Intranet denkbar.
  • Das Bussystem B1 und B2 kann durch eine Hardware mit entsprechender Software gebildet werden, indem verschiedene Schich ten eines ISO-Schichtmodels und einem Layer ausgeprägt oder abgebildet werden, oder aber es handelt sich um eine reine Datenkommunikation basierend auf definierten Softwareschnittstellen.
  • Die Steuerung 1 kann dabei beispielsweise zum Steuern von Werkzeugmaschinen, Robotern und/oder Fertigungsmaschinen dienen. Im Falle eines Auftretens eines typisierten Ereignisses, z.B. einer Störung in einer Komponente einer Maschine, wird von dem steuerungsinternen Alarmsystem 2 eine zeitgestempelte Alarmmeldung nebst einem zugehörigen Datensatz von ereignisrelevanten Informationen erzeugt und über das Bussystem B1 empfängerspezifisch in die Datenbank 3 übertragen. Das Alarmmeldesystem 2 weist jedem spezifischen Ereignis bzw. Alarm einen vordefinierten Empfängerkreis zu. Im Fall des Vorliegens eines neuen Ereignisses wird eine E-Mail, SMS („Short Message Service") oder eine sprachliche Mitteilung vom Alarmsystem 2, über das Internet 5, an die für das jeweilige Ereignis vordefinierten Empfänger z.B. 6a, 6b und 6c gesendet. Den Empfängern 6a, 6b und 6c wird dabei lediglich das Eintreten eines Ereignisses mitgeteilt. Die E-Mail, die SMS oder die sprachliche Mitteilung selbst enthält dabei keine sicherheitsrelevanten Informationen. Nachdem der Empfänger, z.B. ein Servicemechaniker die entsprechende E-Mail, SMS oder die sprachliche Mitteilung empfangen hat, stellt der Betreffende über einen Internet-Browser bzw. internetfähiges Endgerät über eine „Hypertext Transfer Protocol Security" Verbindung eine mit kryptographischen Mitteln gesicherte Verbindung über das Internet 5 zum Web-Server 4 her. Als „Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll kann z.B. ein „Secure Socket Layer" oder „Transport Layer Security" Protokoll verwendet werden.
  • Zur zusätzlichen Sicherheit gegenüber unbefugtem Zutritt von Dritten kann der Web-Server gegebenenfalls auch noch zusätzlich über ein Login und Passwort geschützt werden. Nach Zustandekommen einer solchen abhörsicheren Verbindung kann der Empfänger, die für ihn auf der Datenbank gespeicherten Informationen einsehen und gegebenenfalls herunterladen und solchermaßen eine Fehlerdiagnose erstellen.
  • Gegebenenfalls können die Empfänger 6a, 6b oder 6c anschließend über den Web-Server 4, Daten, Parameter oder Programme auf die Steuerung 1 laden um den Fehler zu beheben.
  • Falls empfängerseitig keine Internetverbindung über einen Internet-Browser zum Internet 5 verfügbar ist, so ist es auch denkbar, die Verbindung zwischen den Empfängern 6a, 6b, oder 6c und der Datenbank 3 mit einer jeweils durch Authentifikationsmechanismen geschützten Modemverbindung herzustellen. Selbstverständlich muss dann die Steuerung 1 mit einem zusätzlichen, in der Darstellung nicht gezeigtem Modem, ausgerüstet sein.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, falls die vom Alarmmeldesystem (3) erzeugte Nachricht, in Form einer E-Mail, an die vordefinierten Empfänger 6a, 6b oder 6c zugesendet wird, die Nachricht einen Querverweis, z.B. in Form einer URL-Adresse (Universal Resource Locator -Adresse) auf die in der Datenbank (3), empfängerspezifisch in einem Datenbankelement der Datenbank (3), abgelegten ereignisrelevanten Informationen, enthält.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Übertragen von Meldungen industrieller Steuerungen (1) über Internet-Technologien an vordefinierte Empfänger (6a, 6b, 6c), wobei im Falle des Eintretens von typisierten Ereignissen, ereignisrelevante Informationen von einem Alarmmeldesystem (2) erzeugt, in eine Datenbank (3) empfängerspezifisch geschrieben und an einen Web-Server (4) empfängerspezifisch weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem jeweiligen Ereigniseintritt nur eine Nachricht über das Vorliegen eines Ereignisses gesendet wird, wobei die Nachricht lediglich das Eintreten eines Ereignisses mitteilt, wobei die Nachricht selbst keine sicherheitsrelevante Information enthält und dass von den jeweiligen Empfängern (6a, 6b, 6c) daraufhin über eine mit kryptographischen Mitteln gesicherte, auf Internet-Browser basierende Kommunikation die ereignisrelevanten Informationen abgefragt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mit kryptographischen Mitteln gesicherte, auf Internet-Browser basierte Kommunikation ein „Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als „Hypertext Transfer Protocol Security" Protokoll ein „Secure Socket Layer" oder „Transport Layer Security" Protokoll verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht als E-Mail, SMS oder in Form einer sprachlichen Mitteilung den jeweiligen Empfängerkreis zugesendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Nachricht in Form einer E-Mail zugesendet wird, die Nachricht einen Querverweis insbesondere in Form einer URL-Adresse, auf die in der Datenbank (3) empfängerspezifisch abgelegte Informationen, enthält.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als ereignisrelevante Informationen, Ereignismeldungen bzw. Störmeldungen sowie zusätzliche Informationen wie Maschinenzustände, Status- und Prozessinformationen sowie Dateianlagen in die Datenbank (3) gespeichert werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugriff auf den Web-Server (4) über ein Login und Passwort geschützt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (3) und/oder der Web-Server (4) integraler Bestandteil einer Steuerungshardware ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (3) und/oder der Web-Server (4) auf einer von der jeweiligen Steuerung (1) separaten Hardware realisiert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer auf Internet-Browser basierenden Kommunikation eine mit Authentifikationsmechanismen geschützte Modemverbindung verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten, Parameter oder Programme für die Steuerung (1) vom Empfänger (6a, 6b, 6c) auf die Steuerung (1) übertragen werden.
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