Kostengünstig Maschinen und Anlagen programmieren

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Komplexe Programme in handhabbare Module herunterbrechen: das verspricht FourZero. Steuerungen für Maschinen und Anlagen werden rein virtuell simuliert und anschließend verteilt.

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Mit FourZero soll es auch mit leistungsschwachen Prozessoren möglich sein, Steuerungen für Maschinen und Anlagen zu programmieren. Dabei wird der Code taskorientiert von Hardware und Systemtopologie entwickelt.
Mit FourZero soll es auch mit leistungsschwachen Prozessoren möglich sein, Steuerungen für Maschinen und Anlagen zu programmieren. Dabei wird der Code taskorientiert von Hardware und Systemtopologie entwickelt.
(Bild: Automation of Things)

Wie lassen sich die Anforderungen an die Produktion meistern? Gefragt ist eine konstante Adaption. Einen hohen Grad an Wiederverwertbarkeit des verwendeten Codes für Steueraufgaben verspricht FourZero. Der Code wird taskorientiert und somit unabhängig von Hardware und Systemtopologie entwickelt.

Damit läutet FourZero-Entwickler Automation of Things einen Paradigmenwechsel in der Steuerungsprogrammierung ein. Nach der Programmentwicklung wird die Applikation zuerst im Simulationsmodus virtuell auf dem PC getestet und im Anschluss auf beliebig verteilte, intelligente Systeme mit installierter FourZero Runtime verteilt. Als intelligentes System werden Drives und Aktorik wie Vakuum- und Pneumatikkomponenten, Sensorik, verteilte Mini-SPS, HMI, Box-PC, PAC open Platform PLC, Edge Devices, Kommunikationscontroller oder programmierbare Hubs bezeichnet.

Mehrere leistungsschwache Prozessoren

Laut Hersteller soll sich FourZero besonders für Systeme mit mehreren leistungsschwachen Prozessoren eignen. Die beliebige Verteilung der Apps und Programmbausteine im System ermöglicht eine Auslagerung von rechenintensiven Programmen. Dadurch wird Sensorik und Aktorik mit üblicherweise leistungsschwachen Prozessoren entlastet.

Die ressourcenintensiven Programmteile werden auf Geräte mit leistungsstärkeren Prozessoren wie open Plattform SPS, Edge Computing Devices oder Embedded-Industrie-PCs verlagert. Die eventbasierte Softwarearchitektur reduziert dabei die Belastung des Kommunikationsbusses.

Mit dem Einzug einer serviceorientierten Architektur (SOA = Service-oriented Architecture) in der IT wurden große Erfolge erzielt. Die Softwareentwicklung ist schneller und agiler geworden, die Kosten sind durch die Wiederverwendbarkeit von Services gesunken, plattformübergreifende Apps können miteinander kommunizieren. Systeme werden durch Orchestrierung von Services realisiert. Bislang ist SOA im Produktionsumfeld auf IT-Services beschränkt.

Steuerungsebene in der Produktion

Mit FourZero verwirklicht Automation of Things SOA auf der OT-Ebene. Dabei erfüllt FourZero die Anforderungen der Steuerungsebene in der Produktion: Echtzeitanforderungen und die Unterstützung industrieller Bussysteme werden gemeinsam mit Internet- und Cloudanbindung in einem System programmiert. Dazu verwendet die Software den Steuerungsstandard IEC61499 und kombiniert diesen Standard mit den Konzepten von SOA.

Das Konzept ist einfach: Der Anwender programmiert Apps. Diese kommunizieren über verschiedene Protokolle und sind als Service implementiert. Zusammengestellt werden die Apps, indem Funktionsblöcke graphisch miteinander verbunden werden und deren Abarbeitung wird über Events zusammengestellt. Die Funktionsblöcke selbst basieren auf dem Standard IEC-61499, einer Weiterentwicklung des PSP-Programmierstandards IEC-61131 für verteilte Systeme.

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