Automatisierungstechnik : Was Engineering mit IEC61499 vereinfacht
Engineering mit IEC61499
- © Schneider electricDie Automatisierungstechnik hat sich über die Jahre erstaunlich weit entwickelt. Maschinen, Roboter und Fördersysteme können zur Ausführung selbst komplexer Bewegungsabläufe punktgenau aufeinander abgestimmt werden und für Planung, Überwachung und Analyse sämtlicher Prozesse stehen KI-gestützte Softwarelösungen bereit. . Dennoch wird dafür meist ein noch immer weitestgehend vorherrschender, steuerungszentrierter Automatisierungsansatz verwendet. Während der technologische Fortschritt und die Anforderungen an moderne Maschinen sich seither kontinuierlich weiterentwickelt haben, hat es in Sachen Automatisierungsarchitektur wenig Fortschritt gegeben.
Besonders Prozesse zu modularisieren oder Anlagen schnell und flexibel umrüsten zu können, ist für steuerungszentrierte und damit zumeist auch proprietäre Automatisierungssysteme schnell überfordernd.
Automatisierung mit wiederverwendbaren Objekten
Ein steuerungszentrierter Automatisierungsansatz ist langfristig nicht für die Umsetzung flexibler, leicht umrüstbarer und hochkomplexer Anlagen geeignet, dies hat 2005 zur Entstehung der IEC Norm 61499 geführt. Im Gegensatz zu IEC 61131 ist die Steuerungslogik hier nicht allein Sache eines zentralen Controllers. Die für das gesamte Automatisierungsprojekt in einer hardwareunabhängigen Softwareumgebung erstellten Programmstrukturen lassen sich frei auf sämtliche mit einer CPU ausgestatteten Feldgeräte aufteilen.
Gemäß IEC 61499 wird dabei kein verfahrensorientierter, sondern ein objektorientierter Automatisierungsansatz verfolgt, bei dem mit herstellerunabhängigen und für andere Projekte leicht wiederzuverwendenden Softwareobjekten gearbeitet wird.
Steuerungslogik, Visualisierung, Ein- und Ausgänge, Test und Simulation, Dokumentation oder der Kommunikationspfad können somit in einem Softwareobjekt gekapselt werden! Dies hat zur Folge, dass sich die Arbeitsschritte Programmierung und Engineering nun deutlicher voneinander unterscheiden und sich insbesondere das Engineering erheblich einfacher gestaltet. Einmal erstellte Anwendungssequenzen können gespeichert und per Copy-and-Paste für ähnliche Projekte mit den Hardwarekomponenten anderer Hersteller genutzt werden.
Automatisierungsarchitektur für Industrie 4.0
Zur Umsetzung von Anlagen, die Anforderungen mit Blick auf globalen Wettbewerb, individueller Kundennachfrage, Fachkräftemangel, Lieferengpässen und nicht zuletzt Klimawandel erfüllen, sind nicht nur innovative Technologielösungen wie Digital Twin, Augmented Reality oder KI-unterstütztes Data Mining gefragt – auch eine moderne und zeitgemäße Automatisierungsarchitektur wird benötigt, um das Potenzial dieser Technologien voll ausschöpfen zu können. Ein Ansatz, der im Gegensatz zu Steuerungszentrierung und proprietären Systemen, auf verteilte Intelligenz, Objektorientierung, ein eventgetriebenes Ausführungsmodell, herstellerunabhängige Funktionsbibliotheken und vereinfachtes Engineering setzt, ist daher wie gemacht für Industrie 4.0.
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