Automatisierungssystem Eine Plattform für alle Anforderungen vereinfacht komplexe Prozesse

Redakteur: Wolfgang Leppert

Als grundlegend andersartige Philosophie für die gesamte Prozesskette der Automatisierung versteht Pilz sein neues System PSS4000, das durch Modularisierung und Dezentralisierung von Steuerungsfunktionalitäten die wichtigsten Zukunftstrends bereits berücksichtigt. Das System vereint Safety- und Standardautomation für alle Branchen auf einer Plattform, integriert auch Motion Control mit Diagnose und Visualisierung und reduziert zugleich Aufwand und Kosten im Engineering.

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Mit dem neuen System PSS4000 verspricht Pilz eine Lösung für alle Automatisierungsaufgaben: von der Maschinensteuerung über die Sicherheitstechnik bis zu Motion Control mit Diagnose und Visualisierung
Mit dem neuen System PSS4000 verspricht Pilz eine Lösung für alle Automatisierungsaufgaben: von der Maschinensteuerung über die Sicherheitstechnik bis zu Motion Control mit Diagnose und Visualisierung
( Archiv: Vogel Business Media )

„Mit PSS4000 lassen sich die Vorteile einer dezentralen Steuerungsstruktur nutzen, und zwar ohne zusätzliche Komplexität“, erklärt Armin Glaser, der das Produktmanagement bei Pilz verantwortet. Während das Prinzip der Modularisierung sowie die Wiederverwendung von bereits erbrachten Engineeringleistungen in der Mechanik und bei hardwarenahen Komponenten schon sehr erfolgreich genutzt werde, habe die Steuerungstechnik hier noch Defizite. Die aktuellen Lösungen zur Funktionsaufteilung und Vernetzung mehrerer Steuerungen seien zu komplex. Es gehe also darum, die Vernetzung möglichst einfach zu gestalten und Schnittstellenprobleme von vornherein zu vermeiden. „Im Idealfall bleiben die Teilungsgrenzen in der Mechanik sowie in der Hard- und Software identisch“, so Glaser. Identische Steuerungsprogramme und -teilfunktionen wiederum machen eine Dezentralisierung so nutzbar, dass sich der Grad an Wiederverwendbarkeit und Standardisierung erhöht — und so können Maschinen komplett modularisiert werden.

Software-Plattform mit durchdachten Details erleichtert die Arbeit

Das neue Automatisierungssystem macht die Vorteile einer dezentralen Steuerungsstruktur ohne zusätzliche Komplexität nutzbar (Archiv: Vogel Business Media)

Den Aufbau einer dezentralen Steuerungsarchitektur unterstützt die Software-Plattform PAS4000, und zwar ohne Schnittstellen-Probleme als Folge einer Zusammenschaltung mehrerer Steuerungen. Damit lässt sich der Modularisierungsansatz jetzt gleichermaßen auf die Programmierung von Standard- und Sicherheitsaufgaben anwenden. Alle Tools der Plattform zur Programmierung und Parametrierung sind mit einheitlichen Daten- und Benutzerschnittstellen aufeinander abgestimmt. Die Programmierung basiert auf den bewährten Sprachen nach IEC 61131-3. Darüber hinaus wurde mit dem Konfigurationstool des Sicherheitssystems PNOZmulti ein bewährtes Tool weiterentwickelt, dessen grafischer Editor PASmulti nun als zentrales Werkzeug bei der Vernetzung der Automatisierungskomponenten dient — im sicheren wie jetzt auch im nicht sicheren Umfeld.

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Darüber hinaus lassen sich mit PAS4000 Anwenderprogramme einfach auf eine dezentrale Hardwarestruktur verteilen. Besonderheit: Die Datenverbindungen zwischen den Komponenten werden quasi automatisch im Hintergrund eingerichtet. Die Software erledigt neben gängigen Aufgaben wie der Anbindung einer Visualisierung auch Kommunikationsaufgaben, etwa den Datenaustausch zwischen Steuerungen.

Komponenten-Struktur ermöglicht parallele Abläufe

Eine zentrale Rolle spielt die komponentenorientierte Programmierung. Durch eine beliebig erweiterbare Bibliothek aus geprüften Software-Bausteinen müssen gängige Funktionen nicht eigens erstellt werden. Zudem können alle einmal hinterlegten Funktionen oder Eigenschaften mehrfach verwendet werden. Eine Besonderheit bei PAS4000 ist allerdings die Möglichkeit, eigene Komponenten zu erstellen, in Bibliotheken zu verwalten und mit Eigenschaften – so genannten Properties – zu versehen. Mit ihnen lassen sich gewünschte Funktionen einfach per drag and drop parametrieren. Und das ist für eine Standardisierung von Funktionen vorteilhaft: Der Anwender „schreibt“ einfach seinen optimalen Baustein (auch Komponente genannt) und schafft für dessen Anwendung eine Benutzerebene, über die er die verschiedenen Funktionen auswählt. Dabei wird nur die gewählte Funktion als Parameter sichtbar, der Baustein selbst verbirgt jegliche Komplexität und bleibt in der Handhabung einfach.

Protagonisten für PSS4000 bei Pilz in Ostfildern: Harald Förster, Leitung Customer Support (links) und Armin Glaser, Leitung Produktmanagement (Archiv: Vogel Business Media)

Die Verwendung von Komponenten hat noch einen weiteren Vorteil: Programmierung und Hardware-Konstruktion lassen sich entkoppeln und können parallel ablaufen. Normalerweise wird nämlich mit der Software-Entwicklung erst begonnen wenn feststeht, wie eine Maschine aussehen soll. Mit PSS4000 lassen sich die Prozesse entkoppeln und parallelisieren. Sobald die Funktionen einer Maschine durch Bildung von Komponenten in Bibliotheken standardisiert sind, genügen erste Informationen zum Aufbau der Gesamtstruktur. Die detaillierte Funktion einer Komponente kann später über die individuellen Eigenschaften (Properties) festgelegt werden.

Symbolische Adressierung macht flexibel und vereinfacht Änderungen

Für alle internen und externen Prozesssignale ist nur einmal eine zentrale Zuordnung (Mapping) zur Hardware erforderlich. Steuerungs- und erstmals auch Sicherheitsfunktionen lassen sich vollständig symbolisch erstellen und verwalten; erst später wird diese Zuordnung auf die Hardware übertragen. Alle SafetyNET p-Geräte können dann direkt auf diese systemweite Mapping-Tabelle zugreifen. Der Anwender kann seine Applikation so mit der größten Flexibilität realisieren. Besonders hilfreich ist dies jedoch bei späteren Änderungen. Soll etwa ein Prozesssignal, das mit einem symbolischen Namen im Programm verwendet wurde, auf eine andere Komponente übertragen werden, muss lediglich die Zuweisung in der Mapping-Tabelle geändert werden. So bleibt gerade auch bei sicherheitsrelevanten Programmen die Datenkonsistenz gewährleistet und die Prüfsumme des Programms beibehalten. Die symbolische Bezeichnung und Adressierung von Peripheriesignalen, Programmen und Geräten ist durchgängig umsetzbar, und die selbsterklärenden Bezeichnungen machen Orientierung in der Maschine oder Anlage bei Programmierung und späteren Serviceaufgaben wesentlich leichter.

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