Ob in der industriellen Fertigung, im Maschinenbau oder im Edge-Computing: Der Bedarf an flexiblen, containerisierbaren Steuerungslösungen wächst stetig. Die Virtual PLCnext Control bietet in diesem Zusammenhang eine zukunftsfähige Software-Lösung, die Steuerungsfunktionen hardwareunabhängig bereitstellt. Damit lassen sich klassische SPS-Funktionalitäten flexibel auf einer leistungsfähigen Server- und Edge-Hardware ausführen. Gleichzeitig werden Echtzeitfähigkeit und Skalierbarkeit sichergestellt sowie moderne Hochsprachen wie C++, C# oder Python unterstützt.
Virtuelle SPS als OCI-Container
Herkömmliche Steuerungen sind auf eine spezielle Hardware angewiesen, die eigens für industrielle Steuerungsaufgaben entwickelt wurde. Im Gegensatz dazu arbeitet eine virtuelle Steuerung auf konventioneller Hardware, zum Beispiel einem Industrie-PC oder einem Server. Dies wird durch Virtualisierungstechnologien ermöglicht, auf deren Grundlage sich die Funktionalitäten einer klassischen SPS in eine softwarebasierte Form übertragen lassen. Bei der Virtual PLCnext Control von Phoenix Contact handelt es sich um eine vollständig softwaregestützte Steuerungslösung, die auf dem offenen Ökosystem PLCnext Technology basiert. Das Softwarecode-Paket wird als OCI-konformer Container (Open Container Initiative) bereitgestellt und kann somit auf einer containerfähigen Infrastruktur betrieben werden. Die Anwender bewegen sich in der ihnen vertrauten Umgebung mit Funktionen, Bedien- und Programmiermöglichkeiten, wie sie von der hardwarebasierten PLCnext Control bekannt sind.
Aufgrund der Containertechnologie und der daraus resultierenden zunehmenden Hardware-Unabhängigkeit kann die Virtual PLCnext Control direkt von Schnittstellen, Funktionalitäten und der Performance der Zielhardware profitieren. Als Beispiele seien die Einbindung in das Anlagennetzwerk via Wi-Fi sowie Deep Learning durch Nutzung der Leistungsfähigkeit der Zielhardware genannt. Des Weiteren bringt die Virtual PLCnext Control bewährte Funktionen aus der bestehenden Hardware mit, beispielsweise die Firewall, den Zertifikat-Server oder Datenbankfunktionalitäten. Via OPC UA und Profinet ist eine Kommunikation zum SCADA- und Leitsystem sowie zur I/O-Feldbusebene möglich.
Leistungsstarke Umsetzung
Die Virtual PLCnext Control definiert die industrielle Automatisierung neu. Die containerisierte Lösung ersetzt klassische SPS-Systeme durch eine agile Software-Architektur. Drei zentrale Anwendungsfelder zeigen, wie vielseitig und leistungsstark das System branchenspezifische Anforderungen umsetzt.
Dezentrale Datenverarbeitung an der Edge
Die Nachfrage nach einer dezentralen Datenverarbeitung steigt rasant. Die Virtual PLCnext Control erlaubt die Realisierung moderner Edge-Computing-Konzepte, indem die Steuerungsfunktion als OCI-Container direkt auf Industrie- oder Panel-PCs betrieben wird. Daten werden dort verarbeitet, wo sie entstehen, also ohne den Umweg über zentrale Rechenzentren. Das führt in Fertigungsbetrieben zu einer minimierten Latenzzeit sowie schnelleren Reaktionen auf Produktionsentscheidungen. Energieversorger können die Echtzeitanalyse von Verbrauchsdaten direkt am Netz vornehmen. Und in der Prozessindustrie lassen sich zur automatisierten Entscheidungsfindung große Datenmengen lokal verarbeiten. Industrielle Kommunikationsprotokolle wie Profinet, OPC UA und MQTT sorgen für die einfache Integration der virtuellen Steuerung in das Anlagennetzwerk. In Kombination mit einem skalierbaren Abonnementmodell und zentralisierten Software-Rollouts wird das Edge-Device zum performanten Knotenpunkt einer modernen Smart Factory.
Direkte Integration
Für OEMs und Gerätehersteller eröffnet die Virtual PLCnext Control ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit. Die Steuerung lässt sich direkt in das Hardware-Design einbinden, sodass separate SPS-Systeme entfallen. Das reduziert die Komplexität, spart Platz und senkt Kosten. Als vorteilhaft erweist sich, dass die virtuelle Steuerung etablierte Feldbusprotokolle wie OPC UA, Profinet oder Modbus/TCP sowie viele weitere Übertragungsstandards unterstützt. Durch die flexible Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Projektanforderungen verringert sich zudem die Systemkomplexität. Der modulare Aufbau ermöglicht passgenaue Lösungen für verschiedene Automatisierungsprojekte, wobei der Fokus auf der Zukunftsfähigkeit der Lösung liegt.
Dynamische Anpassung
Im Zeitalter der digitalen Vernetzung sind Steuerungsfunktionen auch in Rechenzentren gefragt. Dort kommt der Performance, Skalierung und Effizienz der eingesetzten Produkte eine entscheidende Bedeutung zu. Die Virtual PLCnext Control bietet hier eine hardwareunabhängige Lösung, die auf leistungsfähigen Servern betrieben wird und sich dynamisch an wachsende Datenvolumina adaptieren lässt. Durch das Entfallen der physischen SPS-Hardware werden Kosten und Wartungsaufwand reduziert. Virtuelle Steuerungen können ferner einfacher skaliert und nach einem Vorfall schneller wiederhergestellt werden. Die Echtzeitverarbeitung der Daten trägt zu minimalen Analysezeiten und einer hohen Verfügbarkeit bei. Aufgrund der Verwendung etablierter Kommunikationsstandards und einer zentralen Softwareverwaltung vereint die Lösung OT-Funktionalität mit IT-Strategien. So lassen sich automatisierte Prozesse in Server-Landschaften effektiv steuern.
Die drei beschriebenen Anwendungsfällen verdeutlichen, dass die Virtual PLCnext Control mehr als eine Steuerung ist. Die softwarebasierte Lösung stellt eine Plattform für die digitale Transformation dar, die sich flexibel an jede industrielle und IT-Umgebung anpasst.
Nahtlose Anbindung
Die Virtual PLCnext Control zeichnet sich durch die Integration der PLCnext Technology und die Unterstützung von Hochsprachen aus. Diese Kombination erlaubt es Entwicklern, traditionelle SPS-Programmierung mit modernen Hochsprachen wie C++, C# oder Python zu verbinden. Auf diese Weise lassen sich komplexe Automatisierungsaufgaben effizienter und flexibler lösen. Die offene Architektur von PLCnext Technology fördert darüber hinaus die nahtlose Einbindung von Drittanbieter-Software und -Hardware, was die Anpassungsfähigkeit und Zukunftssicherheit der Automatisierungslösungen erheblich steigert. Die vollständige Integration in das Ökosystem PLCnext Technology stellt sicher, dass die Virtual PLCnext Control nicht nur flexibel und leistungsfähig ist, sondern ebenfalls auf zukünftige Entwicklungen ausgerichtet sowie erweiterbar bleibt.
