Dezentrales System zentral im Blick

Fertigungs- & Maschinenautomation Dezentrales System zentral im Blick Armin Glaser Einheitliche Software-Plattform Ein vernetztes Automatisierungssystem sollte den Anforderungen Gerade im Hinblick auf die sich än- der Steuerungstechnik, der Sicherheitstechnik, der dernde Normen- und Gesetzeslage ist es Visualisierungs- und Diagnosefunktion sowie der Bewegungs- wichtig, mit allen Elementen und Funk- steuerung gleichermaßen gerecht werden können. Dies unter tionen entlang der gesamten Prozesskette „Sensorik – Verarbeitung – Aktorik“ ver- dem Gesichtspunkt der Dezentralisierung von Steuerungs- traut zu sein, um diese aufeinander ab- funktionalitäten zu erfüllen, ist nicht einfach. Dass es möglich gestimmt zum Einsatz zu bringen. Bei ist, zeigt ein verteiltes Steuerungssystem, bei dem Anwendern PAS4000 (Pilz Automation Suite) ermög- zusätzlich eine zentrale Sichtweise erhalten bleibt. licht ein identischer Befehlssatz den einfachen Wechsel zwischen Sicherheits- sowie Standardanwendungen und er- Das Automatisierungssystem PSS4000 Eine solche Funktion bietet PSS4000 in schließt ein breites Einsatzspektrum. (Bild 1) von Pilz [1] vereint die Anforde- Form eines gemeinsamen Abbildes aller Durch die systemweite Unterstützung von rungen aus Sicherheits- und Standard- Prozesssignale. Diese können von allen Modulen entsteht eine hohe Wiederver- steuerungstechnik, wobei die Belange der Steuerungen im Verbund gelesen und wendbarkeit. Sicherheitstechnik von vornherein be- beschrieben werden. Falls eine andere Mit der Automation Suite steht eine rücksichtigt wurden. Durch identische Teilungsgrenze gelten soll, muss der einheitliche Softwareplattform zur Ver- Steuerungsprogramme und -teilfunktio- Anwender lediglich die Zuordnung der be- fügung. Alle Tools für Programmier- und nen lässt sich die Dezentralisierung nut- zen, um einen höheren Standardisie- rungsgrad zu erreichen. Dies ermöglicht die komplette Modularisierung in Form von Maschinenelementen. Ziel dabei ist es, möglichst viele Teile wiederverwenden zu können. Steuerungsdezentralisierung ohne Schnittstellenprobleme Während dieses Prinzip im Bereich der Mechanik und bei Hardware-nahen Kom- ponenten schon erfolgreich angewandt wird, existieren bei der steuerungstech- nischen Dezentralisierung heute noch Defizite. Die angebotenen Lösungen zur Vernetzung mehrerer Steuerungen sind mit einer deutlich höheren Komplexität verbunden. Deswegen sind Lösungen gefragt, die eine Vernetzung einfach handhabbar machen und Schnittstellen- Bild 1. Das Automatisierungssystem bietet eine Lösung für alle Aufgaben der probleme von vornherein vermeiden. Im Automatisierung an: von der Maschinensteuerung über die Sicherheitstechnik bis hin zu Idealfall bleiben die Teilungsgrenzen in Motion Control einschließlich Diagnose und Visualisierung der Mechanik, der Hardware und der Soft- ware identisch. troffenen Prozesssignale zur Steuerungs- Parametrieraufgaben sind mit einheit- funktion ändern – eine neue Verteilung lichen Daten- und Benutzerschnittstellen lässt sich so einfach realisieren. Eine aufeinander abgestimmt. Das erleichtert Dipl.-Ing. Armin Glaser ist Leiter weitere Besonderheit ist, dass der Aufbau nicht nur den Ein- oder Umstieg auf Produktmanagement der Pilz der Kommunikationsverbindungen für den PSS4000, sondern vermeidet auch Mehr- GmbH & Co. KG in Ostfildern. Anwender keinen zusätzlichen Enginee- facheingaben. Zudem werden Fehlerquel- E-Mail: a.glaser@pilz.de ring-Aufwand mitsichbringt. Alle Daten- len, wie sie mit der manuellen Pflege von verbindungen werden automatisch im Daten einhergehen, minimiert. Die Engi- Hintergrund generiert. Das Automatisie- neering-Kosten sowie der Aufwand bei rungssystem bietet also eine zentrale Änderungen lassen sich so senken. Sichtweise auf ein verteiltes System. Die durchgängige symbolische Be- Mehrere vernetzte Steuerungen bedeuten zeichnung von Peripheriesignalen, Pro- keine erhöhte Komplexität (Bild 2). grammen und Geräten gewährleistet eine 6 Heft 4/2009 • Fertigungs- & Maschinenautomation verständliche Programmierung der Ma- Soll beispielsweise ein Prozesssignal, Hardware des Systems ist komplett sym- schine oder Anlage und erleichtert die dessen symbolischer Name im Programm bolisch verwaltbar. Das vereinfacht die Orientierung spürbar. Potenzielle Fehler- verwendet wurde, auf einem anderen Handhabung von Maschinenoptionen quellen, wie sie bei anderen Systemen Gerät angeschlossen werden, muss der und -varianten für den Maschinenbauer. durch eine Übersetzung in technologische Anwender nur die Zuweisungstabelle Entscheidend ist, dass sowohl beim Bezeichnungen entstehen können, ent- ändern. Speziell bei sicherheitsrelevanten Aufbau mit einer zentralen Steuerung, als fallen bei PAS4000 komplett. Das System Programmen lässt sich so die Datenkon- auch mit mehreren Steuerungen, aus- unterstützt die Zusammenarbeit zwischen sistenz gewährleisten und die Programm- schließlich eine zentrale Zuweisungs- Mechanikern, Elektrikern und Anlagen- Prüfsumme beibehalten. Die gesamte tabelle verwendet wird. Durch diesen programmierern, sodass jeder Anwender „sein“ System durchgängig mit den ge- bräuchlichen Betriebsmittel- kennzeichen versehen kann. Die Zuordnung der Symbolik zur Hardware ist zu jedem (späteren) Zeitpunkt möglich. Die Verzahnung und Abhän- gigkeit zwischen Software- Erstellung und Hardware- Engineering werden so deutlich vereinfacht. Ein Tool für Sicherheits- und Standardfunktionen Mit PAS4000 steht der vol- le und einheitliche Befehlssatz der IEC 61131-3 [2] sowohl für Sicherheits- als auch für Stan- dardsteuerungsfunktionen zur Verfügung. Das erleichtert den Einstieg in die Programmie- rung von Sicherheitsfunktio- nen. Durch die Flexibilität der Automation Suite verkürzen sich Programmierzeiten und reduzieren sich Engineering- kosten. Neben den standardi- sierten IEC-61131-3-Program- miersprachen enthält sie mit PAS-Multi eine intuitiv zu bedienendes grafische Pro- grammiersprache, mit der sich Applikationen schnell und einfach erstellen lassen. Für alle internen und externen Prozesssignale ist nur einmal eine zentrale Zuordnung (Mapping) zur Hardware erfor- derlich. Bei PSS4000 ist diese Funktion sowohl für Steue- rungs- als auch für Sicher- heitsfunktionen nutzbar. Erst in einem späteren Schritt wird diese Zuordnung auf die Hard- warekomponenten übertragen. Alle Safetynet-p-Geräte haben auf diese systemweite Map- ping-Tabelle Zugriff. Dadurch entsteht ein hoher Freiheits- grad für die Applikation, der vor allem bei späteren Ände- rungen von Vorteil ist. • Heft 4/2009 7 Leerseite Fertigungs- & Maschinenautomation Mechanismus lassen sich die bisher auf- Universal PLC. Sie bietet eine einheitliche grammanforderungen vorgefertigte Baus- wendigen Kommunikationsaufgaben ein- Programmiersicht und die Sprachele- teine bereit. facher und eleganter lösen. mente der IEC 61131-3 sowohl für PSS-Universal Multi setzt die Erfolgsge- Standard- als auch für Sicherheitspro- schichte des konfigurierbaren Sicherheits- Diagnose von Anfang an gramme. Dabei ist es gelungen, die Ein- systems Pnozmulti fort.