Erfolgreiche Zusammenarbeit

Gegenseitige Integration von Software-Komponenten

15.11.2007 | Redakteur: Reinhard Kluger

Eine erfolgreiche Kooperation ist zwischen zwei mittelständischen Unternehmen aus dem Automation Valley entstanden. Die iba AG und die infoteam Software GmbH praktizieren erfolgreich ein Modell der Zusammenarbeit, das vielleicht auch als Vorlage für andere dienen kann. Durch die Integration von Software-Komponenten des jeweils anderen Unternehmens gewinnen alle Beteiligten. Und nicht zuletzt die Kunden.

Wer Messvariable komfortabel erfasst, der will sie mit dem gleichen Komfort analysieren. Und wer automatisiert, der wünscht nicht, dass jemand in sein System verändernd eingreift. Der iba Analyzer, es gibt ihn als Freeware, wird beiden Standpunkten gerecht. Ein kurzer Rückblick in die Evolution der Messtechnik zeigt den Fortschritt auf: In grauer Vorzeit ( weit vor iba) herrschte überwiegend die analoge Messtechnik vor. Die Anzahl der Mess-Stellen war auf wenige Kanäle (z.B. 8 Kanäle) beschränkt. Das Übertragen der Messwerte über eine längere Distanz führte zu gestörten und verrauschten Signalen. Zum Aufzeichnen der Messungen benutzte man Papierschreiber. Die Auflösung des Signals lag damit fest und konnte nicht mehr nachträglich verändert werden. Mess-Schriebe, um beispielsweise Expertenrat einzuholen, übermittelte man per Faxgerät. Das Resultat war, dass die Messkurven oftmals nicht mehr lesbar, sondern bestenfalls nur noch ‚deutbar’ waren. Es war die Zeit der Deut-technik.

Seit Anfang der 90er Jahre wurde es mit Aufkommen der ersten iba Systeme erstmals möglich, ein komplettes Walzwerk umfassend zu messen. Kennzeichen der von iba entwickelten ProzessDatenAufzeichung (PDA) waren dezentral angeordnete Messwertaufnehmer ( PADU steht für Paralleler Analog-Digital Umsetzer), die über Lichtwellenleiter mit dem zentralen Auswerte-PC verbunden wurden. Dadurch konnte eine große Anzahl von analogen und binären Messwerten (z.B. 1024 Messkanäle) mit sehr hoher zeitlicher Auflösung (1ms Abtastzeit) über mehrere Kilometer hinweg gemessen werden. Nachteil dieser Methode war allerdings, dass alle Messwerte aus den Automatisierungsgeräten ausgekoppelt und mit den PADUs verdrahtet werden mussten. Dies erforderte einen hohen Projektierungs- und Fertigungsaufwand, bot viele Fehlermöglichkeiten durch Vertauschen von Anschlüssen und begrenzte die Amplitudenauflösung der Signale prinzipbedingt auf die Unzulänglichkeiten der Analogtechnik, wie Einkopplungen, Rauschen.

Direkte Kopplung mit den Automatisierungsgeräten

Ein deutlicher Fortschritt brachte die Entwicklung von Baugruppen, die es erlaubten, die in den Automatisierungsgeräten in digitalisierter Form vorhandenen Signale direkt abzugreifen und ohne den Umweg über eine analoge Auskopplung potentialfrei über LWL an den Mess-PC zu senden. Hierdurch war es möglich, beliebige im Automatisierungsgerät vorhandene Variablen störungsfrei digital zu übertragen und ohne Qualitätsverluste zyklusgenau zu messen.

Dieses Messverfahren macht es allerdings erforderlich, alle gewünschten Messsignale im Automatisierungsgerät explizit softwaretechnisch zu ‚verdrahten’. Wenn dann andere oder zusätzliche Daten zu messen sind, erfordert dies einen Eingriff in das Automatisierungsprogramm, verbunden mit der entsprechenden Umprogrammierung und Betriebsunterbrechungen. Insbesondere bei bereits in der Anlage laufenden Automatisierungsgeräten sind die damit verbundenen Risiken durch Programmierfehler jedoch oft nicht tolerierbar („never touch a running system“). Dies führte zur Entwicklung der vorläufig letzten Stufe der Evolution der Messtechnik: der Kopplung mit den Automatisierungsgeräten über Request-Technik.

Bei diesem sehr komfortablen Verfahren sind dem PDA Messsystem alle in den Automatisierungsgeräten projektierten Variablen über Systemdienste bekannt. Sollen Werte im PDA gemessen werden, so können diese einfach im PDA I/O Manager ausgewählt und in eine Messwertliste übertragen werden. Die zu messenden Werte werden anschließend über ein Bustelegramm vom jeweiligen Automatisierungsgerät angefordert (request) und dort von einem Softwareagenten aufbereitet und zum Messsystem gesendet. Es sind also bei Änderungen der Messliste keinerlei Eingriffe in das Automatisierungssystem oder gar ein Umprogrammieren desselben erforderlich. Diese Technologie ist heute für fast alle gängigen Automatisierungssysteme von iba verfügbar (z.B. Siemens, ABB, Alstom, SMS X-Pact).

Request Technik mit ‚drag and drop’

Zeitgemäße Automatisierungssysteme werden über grafische Programmieroberflächen (z.B. nach IEC 1131-3) auf einem PC basierten Engineeringsystem projektiert. Eine weitere Erhöhung des Messkomforts wird bei solchen Systemen dadurch erreicht, dass die für eine Messung gewünschten Signale direkt aus dem Engineering-Programm per Drag & Drop in die ibaPDA Messung gezogen werden. Die Vorraussetzung dafür ist lediglich, dass der ibaPDA-Client und die Automatisierungs-Programmiersoftware auf demselben Windows-basierten PC laufen.

Die Werkzeuge zur Datenanalyse

Wenn man schon eine so große Anzahl von Messvariablen derart komfortabel erfassen kann, dann ist ein leistungsfähiges und dennoch einfachst zu bedienendes Analysewerkzeug für diese Daten ein absolutes Muss. Hier bietet der iba Analyzer, der als freeware erhältlich ist, alle Möglichkeiten. Für Messdateien, die mit ibaPDA, ibaQDR, ibaLogic, ibaScope oder ibaFiles erzeugt wurden, sind Online- und Offline-Analyse (Lokal oder im Netzwerk), Digitalfilter-Designer, Reportgenerator, Datenbankschnittstelle, ASCII-Export sowie Automatisierte Analysen mit ibaDatCoordinator möglich. Darüber hinaus sind sogar Funktionen zur Technologischen Analyse, wie z.B. Formeleditor, Profildarstellungen, 3D- und 2D-Draufsicht, Digitalfilter-Designer, FFT-Darstellung sowie Harmonische Marker integriert.

Reicht diese Funktionalität immer noch nicht, so ist mit ibaLogic ein Simulationstool und Signalmanager der Extraklasse verfügbar. Diese Automatisierungssoftware auf Basis des Standards IEC 1131-3 bietet auf einer komfortablen grafischen Oberfläche alle Möglichkeiten für Anwendungen wie Signalmanagement, Automatisierung (Soft SPS), Echtzeit-Datenerfassung und –aufbereitung, Echtzeit-Playback von Daten zu Simulationszwecken sowie als dezentraler Hochleistungs-Coprozessor für übergeordnete Automatisierungssysteme. (s.h. Abbildung 4)

In der neuesten Generation von ibaLogic (V4) wird ein Echtzeit Compiler eingesetzt. Um die Entwicklungskapazitäten der iba AG auf die eigentliche Funktionalität des Produktes zu fokussieren wurde für den Compiler eine Kooperation mit infoteam eingegangen.

Tools für Tools zur Kooperation

Doch der Einsatz des schnellen IEC61131-Compilers der infoteam Software GmbH in der iba-Tool-Kette ist nur die eine Seite der Medaille einer erfolgreichen Kooperation. Die Integration von Komponenten des ibaAnalysers in die OpenPCS Automation Suite von infoteam stellt eine sinnvolle Ergänzung der leistungsfähigen Programmierumgebung dar. Variablenbelegungen aus der Steuerung bereits bei der Entwicklung der Applikation abrufen und hochwertig visuell darstellen können? Das scheint eine echte Erleichterung für den Applikationsingenieur zu sein. Die Zuordnung der dargestellten Variablen erfolgt dabei auf einfachste Art und Weise per Drag-and-Drop mit der Maus.

Damit wird es möglich, in allen mit der OpenPCS Automation Suite ausgestatteten Automatisierungswelten komfortabel innerhalb der graphischen Oberfläche zu messen, zu speichern und auszuwerten. Infoteam-Kunden geben also mit ihren Geräten ohne weiteren Aufwand die umfassende Funktionalität des ibaAnalysers in der gewohnten OpenPCS-Umgebung an die Endanwender weiter. Es entsteht eine neue Produktvariante: OpenPCS/CDA – für Control Data Analyser. Dem Motto Tools for free bleibt infoteam dabei treu und stellt OpenPCS/CDA kostenlos zur Verfügung.

Die iba AG verwendet in der Version 4 der ibaLogic den schnelle IEC61131-Echtzeitcompiler aus der OpenPCS Automation Suite von infoteam. Im Gegenzug stellt iba an infoteam Kernfunktionen des PDA zur Einbindung in OpenPCS zur Verfügung. Beide Unternehmen partizipieren also am Vertriebskanal des Kooperationspartners − zum eigenen Wohl und zum Wohle ihrer Kunden, denen ja jetzt die erweiterte Funktionalität der jeweiligen Lösung zur Verfügung steht. Darüber hinaus sorgt dieser Cross-Licencing-Ansatz dafür, dass sich beiden Partnern Märkte in neuen Branchen erschließen, die zuvor durch die fokussierte Vertriebsausrichtung unerreichbar waren − eine dreifache Gewinnsituation für iba, infoteam und die Kunden beider Unternehmen.

(klu)

 

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