Achernar MS-DOS kompatibel

Industrie PC als Soft-SPS

Im Zeitalter integrierter Produktionssysteme suchen immer mehr produzierende Unternehmen und Maschinenbauer nach Möglichkeiten Ihre SPSen in ihre ERP Systeme zu integrieren und um Fernwartungs- und Fernsteuerungsmöglichkeiten zu ergänzen. Dafür werden bereits heute häufig Industrie PCs eingesetzt.

Sobald ein Industriecomputer neben einer SPS zum Einsatz kommt, stellt sich die Frage ob dieser nicht auch die Aufgaben der SPS übernehmen könnte. Soft-Control oder auch Soft-SPS sind hier die immer wieder gehörten Schlagwörter. Zwar sind einfache oder besonders sicherheitskritische Anwendung mit harten Echtzeitforderungen noch die Domäne von Hardware SPSen, aber in den meisten anderen Anwendungsfällen kann ein Industriecomputer mit der passenden Softwarelösung als SPS eingesetzt werden, ohne das es zu relevanten Verlusten an Zuverlässigkeit und Performance kommt.

Mehr Möglichkeiten

Eine Soft-SPS bringt auf Grund Ihrer IPC Basis weitere, einfach in Software, zu realisierende Möglichkeiten mit. Dazu gehören grafische, den Nutzern vertraute, Benutzeroberflächen und Einbindung von Hochsprachen. Aber auch die Anbindung an SQL oder OBDC Datenbanken oder die parallele Nutzung als OPC Gateway lassen sich auf PC Basis zügig und teilweise ohne weitere Lizenzkosten umzusetzen.

Professionelle Soft-SPS Pakete wie CodeSys bieten noch andere Stärken. So können Sie in Mehrkern-Prozessoren beispielsweise einen CPU-Kern exklusiv für die Steuerung der Maschine verwenden. Den bzw. die verbleibenden Kerne lassen sich für andere Aufgaben wie Prozess-Visualisierung, HMI, Datenaufbereitung und Weitergabe nutzen. Über angeschlossene Kameras und per AoI können auch direkt Eingangsvariablen für den laufenden Prozess erzeugen.

Industrie PC als Soft-SPS

Weniger Hardware

Eine Soft-SPS kann Systembrüche bei Modernisierungsbemühungen vermeiden und das ohne auf die Sicherheit und Verfügbarkeit einer klassischen SPS zu verzichten. Dabei können unter Umständen auch gleiche mehrere IPC auf ein System vereint werden. In dem vorher geschilderten Szenario einer modernen Fertigung könnte ein moderner, performanter Embedded Industriecomputer also SPS, den bildverarbeitenden Rechner des AiO Systems, das HMI und das Datenbank-Gateway durch einen einzelnen Industriecomputer ersetzten.

Dieses Beispiel macht auch unmittelbar ersichtlich, wie eine Soft-SPS basierte Maschinensteuerung nicht nur ohne Verluste bei der oft kritischen Maschinenverfügbarkeit realisiert werden kann. Zwar sind Hardware Steuerungen allgemein extrem zuverlässig, die hinzugekommenen konventionellen Computer sind jedoch einfach nur Computer, mit deren komplexitätsbedingt inhärent höheren Ausfallwahrscheinlichkeiten. In einer modernen Produktionsumgebung führt der Ausfall eines der verwendeten Rechnersystem jedoch oft zum Produktionsstillstand. Die SPS gesteuerte Maschine ist ohne funktionsfähiges IT-Umfeld nicht sinnvoll zu betreiben. Auch wenn die SPS weiter fleißig ihr Programm abarbeitet, können die Daten nicht mehr in die ERP/MES Umgebung exportiert werden. Die Qualitätskontrolle durch den AoI Rechner entfällt oder die Maschine kann durch den Ausfall des HMI nicht mehr bedient werden. Eine Soft-SPS, die alle diese Aufgaben in einem Rechner vereinigt, führt bei einem Ausfall ebenso zum Stillstand der Produktion. Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines leistungsfähigen Industriecomputers ist jedoch trotzdem um einiges niedriger als die summierte Wahrscheinlichkeit einer Kombination von einer Hardware-SPS zur Steuerung des eigentlichen Prozesses und dreier Industrierechner für die anderen oben beschriebenen Aufgaben.

Soft-SPS Industrie PC mit Power over Ethernet (PoE)

Soft-SPS Industrie PC mit Power over Ethernet (PoE)

Alderamin Industrie PCs verfügen nicht nur über die Rechenleistung eines Core i7 Vierkernprozessors, sondern auch über mehrere PoE LAN-Ports für die unkomplizierte Anbindung von Kameras zum Beispiel. Eine Auswahl gängiger I/O Schnittstellen, und die lüfterlose Kühlung runden das Gesamtpaket ab. Beim Einsatz von Flash basierten Massenspeichern entfallen somit alle mechanischen, beweglichen und damit ausfallträchtigen Bauteile, was die Verlässlichkeit und Verfügbarkeit dieser Software basierten Lösungen ebenfalls erhöht.

Soft-SPS Industrie PC mit vielen seriellen Schnittstellen

Soft-SPS Industrie PC mit vielen seriellen Schnittstellen

Der kleine lüfterlose Embedded Computer Achrid verfügt über 8 serielle RS-232/422/485 Schnittstellen und ist somit bestens als Soft-SPS geeignet. Um die vielen seriellen Schnittstellen mit kleinen Latenzzeiten mit Daten zu versorgen, ist der Archid mit einem Intel Celeron J1900 Prozessor ausgestattet. Die vier Baytrail-I Kerne werden mit 2,0 GHz betrieben und können in Single-Thread Anwendungen bis zu 2,42 Ghz Turbo-Takt erreichen. Die Archid Systeme bieten damit eine ideale Basis für eine Soft-SPS zum Beispiel auf der CODESYS Plattform.