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Datenmanagement Der einfache Zugang zu den Produktionsdaten

Autor / Redakteur: Ruedi Gloor / Reinhard Kluger

Datenbank In vielen Automatisierungslösungen gibt es die Herausforderung, Robotersteuerungen und SPS komfortabel mit Datenbanken zu verbinden. Mit dem SQL4automation Connector stellt die Inasoft GmbH dafür eine entsprechende Softwarelösung zur Verfügung. Diese ermöglicht bei höchster Flexibilität unter Anwendung bekannter Programmierumgebungen vollen Zugriff auf SQL-Datenbanken und bewährt sich bereits in vielen Anwendungen bewährt, zum Beispiel bei Briem Steuerungstechnik.

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Das Config Tool des SQL4automation Connectors.
Das Config Tool des SQL4automation Connectors.
(Inasoft)

Automatisierung und intelligentes Datenmanagement sind heute untrennbar miteinander verbunden. So ist es in vielen Anwendungen von Vorteil, wenn die Steuerung direkt Daten in die SQL-Datenbank schreibt. Damit lassen sich zum Beispiel Werkstückdaten loggen. Werkstücknummer, Messdaten, Datum, Zeit, Seriennummer sowie Produktionsstandort, -linie oder -maschine stehen plötzlich transparent und abrufbereit in der Datenbank zur Verfügung. Ebenso können jegliche Form von Meldungen sowie wichtige Maschinendaten, zum Beispiel Gesamt-, Produktions- und Stillstandsdauer, Anzahl und Zeit der Werkstückproduktion sowie der Verschleiß von Maschinenbauteilen, einfach abgerufen werden.

Zum Beispiel suchte Briem Steuerungstechnik aus Nürtingen für ihre anspruchsvollen Raumüberwachungssysteme eine Lösung, um Betriebsparameter in SQL-Datenbanken zu konfigurieren und von der Steuerung schnell abrufen zu können. Die SPS-Schaltzentrale der Überwachungssysteme garantiert den dauerhaften und sicheren Datenzugriff und ist Basis für eine Langzeitarchivierung der Daten gemäß nationalen und internationalen Anforderungen, wie GAMP5, FDA 21 CFR Part 11, PIC, DIN 2083 und DIN ISO 14644.

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In einer anderen Applikation sollen wichtige Produktionsdaten für mehrere Steuerungen flexibel abgeändert werden. Zu solchen Daten können der aktuelle Produkttyp, Werkstückdaten, Angaben zur Produktionsserie, wie Losgröße und Seriennummer, Maschinenparameter für die Maschinenkonfiguration, Maschinen- und Produktionsdaten sowie Meldungen zählen. Dies lässt sich einfacher direkt in einer Datenbank bewerkstelligen. Auch wenn Steuerungen untereinander kommunizieren sollen, helfen Datenbanken weiter. So kann zum Beispiel die SPS den aktuellen Produktionstyp oder die Position Pick & Place an den Roboter übermitteln.

Ein häufiger Anwendungsfall ist, dass die Datenbank als zentrales Datengefäß verwendet wird. Wenn die Daten zentral und nicht in jeder Steuerung einzeln und somit mehrfach eingegeben werden müssen, lassen sich Dateninkonsistenzen vermeiden. Jede Steuerung holt sich bei Produktionsstart die für sie relevanten Daten aus der Datenbank. Der SQL4automation Connector ermöglicht dies auf einfache Weise. Der einfache Zugriff auf Produktionsdaten wird in vielen Fällen auch eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten sein.

Voller Zugriff auf SQL-Datenbanken

Für alle diese Anwendungsfälle, bei denen es oft um eine Vielzahl von Daten geht, hat sich der SQL4automation Connector von der Inasoft GmbH als geeignete Lösung bestens bewährt. Der Connector ermöglicht bei höchster Flexibilität unter Anwendung bekannter Programmierumgebungen vollen Zugriff auf SQL-Datenbanken. Dabei werden alle Datenbanken mit ODBC-Schnittstelle unterstützt.

Eine Datenbankverbindung mit dem Connector zu erstellen, erfordert nur wenige Einstellungen. Der SQL-Befehl wird in der SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet. In der Steuerung wird festgelegt, welche Daten weitergegeben werden. Am Connector müssen keine projektspezifischen Änderungen vorgenommen werden. Dies vereinfacht Anpassungen, da diese in der gewohnten und bekannten Programmiersoftware realisiert werden.

Wenige Einstellungen in der Steuerungslogik

Der SQL4automation Connector bringt die typischen Vorteile eines Standardtools mit. Wertvolle Ressourcen für die Hochsprachenprogrammierung werden gespart. Die wenigen Einstellungen in der Steuerungslogik übernehmen die Steuerungsprogrammierer. Alle Steuerungen mit TCP/IP-Schnittstelle können entsprechende Daten liefern. Ein OPC-Server wird nicht benötigt. Für die Steuerungen der führenden Lieferanten stehen bereits fertige Bibliotheken zur Verfügung, die nur noch ins Projekt eingebunden werden müssen.

Die vor kurzem erschienene Connector-Version V3.2.2.0 bietet fertige Bibliotheken für Siemens S7-1500, S7-1200, S7-300 und S7-400, Codesys 2.0 und Codesys 3.0, Beckhoff TwinCAT 2.0 und TwinCAT 3.0, Rockwell Allen Bradley RSLogix, ABB AC500, Sigmatek LASAL und B&R. Weiterhin gibt es Bibliotheken für Robotersteuerungen, zum Beispiel ABB Rapid, KUKA KRC4 und Stäubli Val3. Alle Bibliotheken stehen auf der Homepage www.SQL4automation.com zum Download bereit. Die CODESYS-Bibliotheken finden Interessierte auch im CODESYS-Store. In der Standard- und in der Ultimate-Version lassen sich mit einem Connector mehrere Steuerungen an Datenbanken anbinden. Dabei können bestimmte Aufgaben oder Prozeduren in die Datenbank ausgelagert werden, die dort sinnvoller ausgeführt oder für mehrere Steuerungen verwendet werden.

Transparenz über Einhaltung kritischer Betriebsparameter

Bei den Überwachungssystemen von Briem Steuerungstechnik ermöglicht der SQL4automation Connector den Datenaustausch zwischen Steuerung und SQL-Datenbank als Standardlösung. Bei Prozessen wie der Herstellung von sterilen Produkten muss die Einhaltung der Betriebsparameter kontinuierlich nachgewiesen werden und in der Chargendokumentation belegt werden. Zu den Eigenschaften der Überwachungssysteme zählt es daher, Betriebsparameter in SQL-Datenbanken zu konfigurieren und von der Steuerung schnell abrufen zu können.

Mit dem Connector lassen sich die Datenprozeduren deutlich schneller als vergleichbare Lösungen erledigen. Außerdem können Inbetriebnahme-Techniker sehr einfach in der Softwareoberfläche durch Klicken Dateneingaben vornehmen. SPS-Kenntnisse sind dazu nur in Ansätzen vonnöten. Alle Konfigurationen laufen über die SQL-Datenbank und den SQL4automation Connector; die SPS richtet sich danach. Die Anwender können schnell nachvollziehen, welche Daten angelegt sind.

Das Briem-Überwachungssystem liefert den Mitarbeitern im Produktionsprozess die erforderliche Transparenz über die Einhaltung der kritischen Betriebsparameter während des Herstellvorgangs und alarmiert – falls erforderlich – bei Abweichungen. Einen wichtigen Beitrag für die Datentransparenz leistet der SQL4automation Connector, der auf dem Automatisierungstreff vom 24. bis 26. März 2015 in der Kongresshalle Böblingen Interessierten vorgestellt wird.

* Ruedi Gloor ist Geschäftsführer der Inasoft GmbH in Lyssach/Schweiz

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