Präzise Ansprüche geben den Takt an

Von unserem Redaktionsmitglied Werner Möller

Wer sich auf das innovative Terrain der Industrie-PC-Technologie begibt, so argumentieren nicht nur die Gerätebauer, wird technische und wirtschaftliche Vorteile bis hin zur besseren Wettbewerbsposition gewinnen. Kein Wunder, dass der Industrie-PC derzeit voll damit beschäftigt, sein Standbein in der Automatisierungstechnik kräftig auszubauen. Leistungsfähige Bedien-Panels und portable Programmiergeräte sind längst schon unverzichtbarer Standard. Schrittweise übernimmt der IPC jetzt zusätzlich Steuerungsaufgaben. Eingebettet wird die dafür nötige Funktionalität entweder in der Software (Stichwörter sind hier Soft-PLC, Soft-CNC und Soft-Motion) oder auf Interface-Baugruppen mit eigenem Prozessor. Die IPC haben es mittlerweile sogar fertig gebracht, wegen der Verfügbarkeit von Schnittstellen und Basissoftware selbst Standard-PC zu integrieren.

Unternehmen aus der Büroinformatik, die ihre Scheu vor der Welt der Maschinensteuerungen abgelegt haben, setzen hier die Standards – beispielsweise mit der Windows-Technologie. Kurt Küherz, Geschäftsführer von Rockwell Automation Deutschland in Haan räumt ein, dass „selbst die kurzen Aktionszeiten einer konventionellen SPS mittlerweile von Windows-PC deutlich unterschritten werden“. So sind die Zykluszeiten für einen Speicherdurchlauf einer Applikation mit einer Soft-SPS heute um ein Vielfaches schneller als bei einer Hard-SPS.

Höchst individuell ausgeprägt sind bei den Industrie-PC die eigenen Peripherie- und Feldbus-Anschlüsse und deren Zugriffe auf die Ressourcen an anderen Schnittstellen. Spezialisierungen gibt es auch beim Zusammenspiel der PC-basierten Software. Standard ist dabei die gemeinsame Nutzung der Speicherbereiche von PC-Software und Slot-Controller, gleich ob es sich nun um Abschnitte im Hauptspeicher handelt oder um ein Adressfenster auf dem Controller.

Mag der für die Industrie adaptierte PC heute noch so attraktiv sein, einen gravierenden Mangel gab es bei vielen Anbietern dennoch: Windows, die dominierende Betriebssystemfamilie von Microsoft war nicht echtzeitfähig. Deshalb waren die Anwender auf Drittanbieter angewiesen mit ihren Real-Time-Extensions (RTX). Eine Ausnahme bilden gesplittete Betriebssysteme, wie es Anbieter Beckhoff GmbH aus Verl seit Jahren praktiziert. Ein Teil des Betriebssystems arbeitet die Echtzeitanforderungen ab, der andere Teil erledigt die Funktionalitäten. Microsoft selbst hat inzwischen nachgezogen – aber nur beim Embedded-Betriebssystem Windows CE, das jetzt echtzeitfähig sein soll.

Viele Hersteller, die sich auf Soft-Controller spezialisiert haben, tun dies überwiegend auf der Basis von Hard-Realtime-Lösungen. Dabei beschränken sie sich nicht allein auf die Funktion der Soft-PLC, sondern beziehen auch Soft-Motion, Soft-CNC und weitere Technologien mit ein. Die Integration solcher Elemente ist weitgehend gelöst, je nachdem, welches Konzept der Hersteller auf seine Fahnen geschrieben hat und wie es umgesetzt wird.

Der Experimentierfreude für Industrieunternehmen, die ihre Produktion computergesteuert ablaufen lassen wollen, ist damit keine Grenze gesetzt. Die Systeme sind soweit ausgetestet und optimiert, dass sie den Anforderungen an Reaktionsverhalten, Feldbus-Ankopplung, Prozessvisualisierung und Maschinensteuerung gerecht werden. Die breite Produktpalette reicht heute von IPC-Miniatursteuerungen, Bedienterminals, Visualisierungs- und Leitrechnern bis zu mehrachsigen und Robotersteuerungen. Es zeigt sich auch, wie wichtig es in jedem einzelnen Anwendungsfall ist, dass die Betriebssysteme – Vertrautheit mit der Bedienoberfläche hin oder her – für die Industrieautomatisierung konzipiert wurden. Dabei handelt es sich nicht nur um die Echtzeitfähigkeit, sondern um weitere praxisrelevante Ansprüche: etwa Speicherorganisation und -schutz verbessern, Module als unabhängige Prozesse ablaufen lassen, dynamische Systemerweiterungen vornehmen sowie die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erhöhen.

Aber auch die SPS-Systeme wurden verbessert. Schließlich sind sie für viele Firmen die Volumenprodukte, mit denen sie ihr Geld verdienen. Leistungsfähige Multiprozessorsystem, integrierte Antriebssteuerungen und Kommunikationsmöglichkeiten sind Features moderner SPS-Geräte. Damit wird deutlich: Die Frage „Soft-SPS versus klassische SPS“ stellt sich damit nicht direkt.