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12-2019

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Software/Tools/Kits

Software/Tools/Kits Echtzeitverhalten realer Hardware effizient untersuchen Toolbox von PLS und Inchron erleichtert das Auffinden und Beheben von Timing-Fehlern PLS Programmierbare Logik & Systeme GmbH www.pls-mc.com INCHRON GmbH www.inchron.com Eine gemeinsame Toolbox für die effiziente Visualisierung und Analyse von Echtzeitsystemen bieten PLS Programmierbare Logik & Systeme und Inchron an. Das optimal aufeinander abgestimmte Hard- und Software-Paket der beiden Unternehmen ermöglicht Entwicklern komplexer echtzeitkritischer Anwendungen im Automotive- und Industrie-Umfeld eine umfassende und exakte Beurteilung von Abhängigkeiten verschiedenster Ereignisse und deren Zeitverhalten in einem realen Steuergerät. Zunächst zeichnet die Universal Debug Engine (UDE) von PLS große Mengen von Trace-Daten zur Laufzeit direkt vom Steuergerät auf und übernimmt deren Vorverarbeitung. Dafür stehen dem Anwender die Zugangsgeräte UAD2next und UAD3+ aus der Universal-Access- Device-Familie zur Verfügung, die mittels entsprechender Target-spezifischer Trace-Module alle gängigen Trace-Schnittstellen unterstützen. Je nach Modellvariante lassen sich zwischen 512 MB bis 4 GB Trace- Daten speichern. Vielfältige Visualisierung Anschließend werden mittels chronVIEW von Inchron die aufgenommenen Trace-Daten auf vielfältige Weise visualisiert. Abhängigkeiten zwischen parallelen Abläufen von Steueralgorithmen, die sich negativ auf das Echtzeitverhalten auswirken, können so leicht erkannt werden. Gleichzeitig überprüft das Tool automatisch auch die Einhaltung der Echtzeitanforderungen. Anwender erhalten so schnell und übersichtlich einen umfassenden Einblick in das Zeitverhalten ihres Systems. Fehler schnell finden und beheben Das Scheduling von Single-/Multi-/ Many-Core-Systemen mit unterschiedlichen Betriebssystemen und Kommunikationsschnittstellen untersuchen zu können, ist eine wichtige Grundlage für die Fehlerbeseitigung. Durch die Kombination der beiden Werkzeuge lässt sich eine Analyse im Rahmen von übergreifenden Entwicklungs- und Testworkflows nunmehr sogar vollautomatisiert durchführen. Anwender können das Zeitverhalten ihres Systems also kontinuierlich überprüfen und so sicherstellen, dass eventuell auftretende Probleme schon in einem frühen Projektstadium behoben werden. Dies reduziert das Risiko späterer Überraschungen, aufwändigerer Nacharbeiten und hoher zusätzlicher Kosten. „Bei hochkomplexen Systemen ist das schnelle Auffinden und Beheben von Fehlern eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für einen effizienten Entwicklungsprozess“, so Dr. Ralf Münzen berger, Geschäftsführender Gesellschafter der Inchron GmbH. Und Jens Braunes, Produktmanager bei PLS, ergänzt: „Unsere gemeinsames Lösungspaket bietet Entwicklern alle dafür nötigen Voraussetzungen. Die Verwendung von Laufzeitinformationen aus dem realen Steuergerät unter Feldbedingungen ermöglicht belastbare Aussagen über das Zeitverhalten und ist damit für die Fehler analyse und -beseitigung unabdingbar.“ 46 PC & Industrie 12/2019

Software/Tools/Kits IIoT einfach realisierbar – dank Industrie 4.0 „von der Stange“ Die größte Herausforderung, um Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen realisieren zu können, liegt darin, die Automatisierungs- sowie IT-Welt unter einen Hut zu bekommen. Dabei spielt es letztendlich keine Rolle, welcher Branche die Unternehmung angehört. iniNet Solutions GmbH www.ininet.ch iniNet Solutions hat hierfür auf Basis Webserver-gestützter SCADA- und Programmier-Software eine Lösung entwickelt, die oben genannte Automatisierungsund IT-Welten miteinander entsprechend verknüpft. Mit SpiderControl ist Industrie 4.0 einfach umsetzbar. Die Programmierung von I4.0- Anwendungen kann mit dem eigenen Stammpersonal durchgeführt werden. Hohe Investitionen, lange Entwicklungszeiten oder Abhängigkeiten von Spezialisten-Know-how fallen hier nicht an. Spider Control SCADA Server Die Basis bildet der Spider Control SCADA Server. Diese Software ist nahezu für alle Betriebssysteme verfügbar und ist bereits auf vielen Geräten namhafter SPS-Hersteller portiert. Ist der SCADA Server auf der SPS integriert, kann dieser direkt mit der lokalen SPS Applikation oder abgesetzten Automatisierungskomponenten kommunizieren. In den SCADA Sever ist auch das Programmier-Tool Spider PLC eingebunden, welches eine einfache Programmierung vom Funktionsplan über den Browser ermöglicht. Diese Funktionen führen aber nicht nur einfache Logik aus, sondern können zusätzlich Funktionen aus externen Scripten der wichtigsten aktuellen Hochsprachen aufrufen, wie beispielsweise JavaScript (NodeJS, NodeRED), PHP, Python oder .Net. Die hierfür benötigte Runtime ist zusätzlich auf der SPS installiert und wird im Hintergrund gestartet, wenn sie eine Anfrage für die Ausführung einer Funktion aus der Spider PLC empfängt. Zur Anbindung an die IT-Ebene können die Informatiker den Code zur Kommunikation mit deren Applikation in der Hochsprache ihrer Wahl bereitstellen. Dieser Code wird über einen Funktionsbaustein gekapselt und in die Automation entsprechend eingebunden. Mögliche Umsetzung Das folgende Beispiel zeigt eine mögliche Umsetzung: Um einen Auftrag an eine Produktionseinheit zu übergeben, kann das MES (Management Execution System) die Information hierzu z.B. in eine Datenbank schreiben. Der MES Spezialist kann dazu ein PHP Script erstellen, welches die Felder entsprechend aus der Datenbank lesen kann. Der SCADA/SPS Programmierer ruft dieses Script einfach aus einem Funktionsbaustein in der SpiderPLC auf und verbindet alle notwendigen Parameter aus der SPS mit dem FB. Die SPS weiss nun, was sie als nächstes produzieren soll. Solche Scripte können auch Informationen über Stücklisten, Testprotokolle, Produktionszeiten und vieles mehr abrufen oder zurückspeichern. Komplexe Integration Auch viele andere Aufgaben, welche eine komplexe Integration der Automation in eine rundum digitaliserte Produktion verlangen, lassen sich so einfach umsetzen: Automatisches Erstellen von Prüfzertifikaten, automatisches Verschicken per Mail, automatische Nachbestellung von Material. Damit wird das klassische Problem im Hinblick auf die Überwindung des Grabens zwischen Automations- und IT-Welt elegant gelöst, da beide Seiten in den technologischen Domänen bleiben können: Die IT liefert alle relevanten Schnittstellen in einer für sie bekannten Programmiersprache. Die Automationsebene verwendet diese als Funktionsbaustein in einer Funktionsplanprogrammierung, welche über das SCADA und seine Treiber Zugriff auf alle Automationskomponenten hat. Weitere Vorteile liegen auf der Hand: Die Erfassung und Bewirtschaftung der Daten werden gleichzeitig für die I4.0 Funktionalität sowie für die Visualisierung an der Anlage oder im Leitsystem genutzt. Durch dieses einzige Tool werden enorme Kosten gespart sowie die Effektivität erheblich gesteigert. Durch das Konzept der verteilten Intelligenz wird die Hierarchie der Automationspyramide aufgebrochen und durch eine dreidimensionale Vernetzung – entsprechend des RAMI Modells – ersetzt. Über dieselben Kommunikations- und Steuerungskomponenten werden zudem die Aspekte der Produktion abgedeckt. Auch andere Funktionen wie Life-Cycle-Management, für die Wartung des Anlagenparks und die Prozessoptimierung werden genutzt. Das Thema I4.0 beginnt letztendlich mit der Zusammenführung der bestehenden Maschinen und Software. Sobald die Informationen in den Unternehmen frei fließen, kann auch die Cloud so verwendet werden, wie es der jeweilige Betrieb wünscht. Das Thema Cloud ist auf keinen Fall eine Bedingung für I4.0 – sondern kann individuell im Bedarfsfall und vor allem jederzeit ergänzt werden. Die hierfür benötigten Interfaces sind bereits vorhanden. ◄ PC & Industrie 12/2019 47

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