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Bild: Franck-Boston, iStock
Steuerungssoftware

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Mehr Raum für Software-Entwicklung

Text: Harry Jacob, A&D
Für viele Steuerungsaufgaben genügen EN-61131-kompatible Programmiersprachen nicht mehr. Entwickler wollen IT-basierten Code und hochfunktionale Dialekte nutzen. Und für die Erweiterung auf das Internet of Things oder die Anbindung von Geschäftsprozessen ist eine Lösung, die alles unter einem Dach vereint, die beste Alternative.

Eine der großen Aufgaben für die Entwicklung moderner Automatisierungslösungen in der Industrie ist die stärkere Verknüpfung von Steuerungsprozessen in der Fertigung mit IT-Systemen – vom Datenaustausch mit dem unternehmenseigenen ERP über die Anbindung an das Internet of Things (IoT) bis zur Vernetzung mit den IT-Systemen von Kunden, Partnern und Dienstleistern. Für diese vielfältigen Aufgaben lassen sich entsprechend vielfältige Tools finden, die eine Umsetzung ermöglichen. Doch unterschiedliche Plattformen und Systeme bedingen einen größeren Aufwand für die Bedienung von Schnittstellen, um den Datentransfer sicherzustellen. Standards wie OPC UA bieten zwar eine Entlastung. Mit einer integrierten Lösung lassen sich jedoch schneller Ergebnisse erzielen.

Eine solche Plattform bietet Bosch Rexroth mit Open Core Engineering an. Sie soll die Brücke schlagen zwischen SPS- und IT-Automatisierung und damit Industrie 4.0 den Weg bereiten. Zu den wichtigsten Eigenschaften von Open Core Engineering zählen die Software-basierte Modularisierung, eine dezentrale Geräteintelligenz, die technische Verzahnung von Echtzeitsteuerungen, Antrieben und Feldgeräten mit der IT-Automation sowie die Ethernet-basierte Vernetzung. Genutzt werden dabei unter anderem Sercos und OPC-UA zum offenen und standardisierten Datenaustausch.

Sprachvielfalt

Um den Programmierern möglichst große Spielräume zu gewähren, ist das zugrundeliegende Laufzeitsystem der IndraControl-XM-Steuerungen für eine multilinguale Programmierung ausgebaut. Neben der Verarbeitung von Programmen mit aktueller SPS-Technik können Anwender die Steuerung auch in den Sprachen C/C++, Lua und Java programmieren. Lua weist laut Bosch einen hohen Sprachumfang auf, ist aber leicht zu programmieren, gut erweiterbar und erzeugt einen Code, der nur wenig Speicherplatz auf der Steuerung einnimmt.

Für verschiedene Anwendungsfälle gibt es entsprechende ergänzende Module. So lässt sich beispielsweise mittels Open Core Interface for Drives direkt auf Daten der Antriebssysteme zugreifen. Die Programmierung kann in Hochsprachen erfolgen – bis hin zu Excel-Macros in Visual Basic, die die benötigten Informationen via Ethernet von der Antriebssteuerung auslesen und in die Tabellenkalkulation schreiben. Mit Hilfe von Open Core Interface for Controls eröffnet sich der Zugriff auf Steuerungsfunktionen über Tools, die modellbasiertes Enginieering unterstützen. Neben Matlab und Simulink von Mathworks und Labview von National Instruments zählt dazu auch die quelloffene Modellierungssprache Modelica. Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer umfassenden Plattform war zudem die Einführung des Webconnectors, der wie ein Dolmetscher zwischen SPS- und IT-Welt fungiert. Damit wurde es möglich, den Datenaustausch zwischen Maschinen und mobilen Bediengeräten zu automatisieren.

Reaktion auf Daten

Mit der IoT-Suite bietet Bosch Software Innovations, eine Schwestergesellschaft von Bosch Rexroth, ebenfalls Unterstützung für die Entwicklung hin zu Industrie 4.0. Die IoT-Suite gestattet es, zahlreiche Daten über Maschinenzustände aus der Anlage zu sammeln und mit Big-Data-Tools auszuwerten. Die jüngste Erweiterung Business Rules Management eröffnet nun auch Wege, auf die Datenauswertung zu reagieren. Der Maschinenanwender modelliert mit Hilfe von intuitiv zu bedienenden grafischen Werkzeugen die benötigten Regeln und portiert diese anschließend auf die Steuerung. Dank der Funktionalität von Open Core Engineering laufen diese Regeln dann neben dem klassischen SPS-Programm direkt auf der Steuerung ab. So können definierte Aktionen angestoßen werden, zum Beispiel ein E-Mail-Versand oder IT-Dienstaufrufe.

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