Innovatorenportrait So geht Automatisierung heute

Phoenix Contact hat das Portfolio seiner klassischen Steuerungen grundlegend weiterentwickelt. Entstanden ist eine Plattform, die völlig flexibel und offen ist – eine beispielhafte Innovationsleistung des Unternehmens, die Anwendern Zukunftssicherheit verspricht.

Noch vor ein paar Jahren ging klassische Fertigungsautomatisierung vereinfacht gesagt so: Der Anwender entschied sich für ein proprietäres Steuerungssystem, mit dem er seine Automatisierungsaufgabe löste. Und war damit aber auch an dieses System gebunden, ganz gleich, welche Automatisierungslösung er realisieren musste.

Die Zeiten haben sich geändert. „Heute geht es längst nicht mehr allein darum, dass die Maschine läuft“, fasst Stefan Lantermann, Vertriebsingenieur im Bereich Technical Sales Automation Systems bei Phoenix Contact, die Entwicklung zusammen. Stattdessen müssen moderne Maschinen viele neue Anforderungen erfüllen, unter anderem die Maschinensicherheit, die Anbindung an Cloudsysteme oder die Erfassung von Maschinendaten. „Diese Anforderungen lassen sich mit der klassischen Automatisierungstechnik kaum noch lösen“, sagt Lantermann.

IT- und OT-Welt wachsen zusammen

Hinzu kommt: Um den anstehenden Aufgaben gewachsen zu sein, müssen die Informations- (IT) und die Operationstechnologie (OT) immer stärker miteinander verschmelzen. Die IT hält längst Lösungen für die genannten Anforderungen bereit, zum Beispiel für die Anbindung der Maschine an Cloudsysteme. „Man könnte jetzt den IT-Programmierer und den SPS-Programmierer in einen Raum setzen und erst wieder rauslassen, wenn sie zusammen das Problem gelöst haben“, schmunzelt Lantermann. Das Problem: Die beiden sprechen unterschiedliche Sprachen. Hier setzt die offene Steuerungsplattform PLCnext Technology von Phoenix Contact an: Sie ermöglicht es beiden, weiterhin in ihrer Sprache zu programmieren. „So lassen sich die beiden Welten miteinander verbinden“, fasst Lantermann zusammen, "ohne dass IT-ler und OT-ler ihre Welten verlassen müssen".

In der heutigen Automatisierungswelt müssen alle Teilnehmer dynamisch über Anlagen und Unternehmensgrenzen hinweg Daten miteinander austauschen. Nur so wird es möglich, Produkte langfristig wettbewerbsfähig auf den internationalen Märkten anbieten zu können. Vor diesem Hintergrund hat Phoenix Contact schon vor mehreren Jahren die offene Steuerungsplattform PLCnext Technology vorgestellt. Diese Lösung erlaubt das parallele Programmieren auf Basis etablierter Software-Tools, wie Visual Studio, Eclipse, Python und Docker sowie die frei wählbare Verknüpfung der erstellten Programmcodes. Mit der PLCnext Technology lassen sich somit beispielsweise Funktionen nach IEC 61131-3 mit Routinen von C/C++, C# oder Matlab Simulink kombinieren. So wird die einfache Einbindung von Software aus der Open Source Community in das Automatisierungssystem von Phoenix Contact möglich.

Anwender stellt sich individuelle Software zusammen

Für die Programmierung gemäß IEC 61131-3 gibt es mit dem neuen PLCnext Engineer eine adaptive Engineering-Plattform. Neben der Programmierung ermöglicht diese Software die Konfiguration, Diagnose und Visualisierung des Gesamtsystems in einem Programm. Die Grundversion der Software ist kostenlos. Erweiterungsbausteine kann der Anwender individuell zukaufen und so mit Hilfe dieser Funktions-Add-ins seine eigene, individuelle Software zusammenstellen.

Doch Unterschiede bestehen nicht nur zwischen der IT- und der OT-Welt. Auch unter Automatisierern finden sich heute unterschiedliche Ansätze zu programmieren, mit Logik-Bausteinen und Funktionsplan nach IEC 61131 ebenso wie PC-basiert mit Hochsprachen. „Mit PLCnext Technology lassen sich diese unterschiedlichen Wege jetzt zusammenführen“, fasst Lantermann zusammen.

Die Möglichkeit, auf unterschiedlichen Wegen zum Ziel zu gelangen, gibt auch jungen Mitarbeitern die Chance, ihre Kenntnisse einzubringen. Denn viele Hochschulabsolventen programmieren heute vor allem in einer Hochsprache. Für die Arbeit mit der PLCnext Control spielt das keine Rolle, es lassen sich auch Teile aus Hochsprache integrieren. „Damit erschließen Maschinenbauer sich einen viel größeren Pool an Programmierern oder Fachkräften, auf die sie zurückgreifen können“, nennt Lantermann den Vorteil.

Im Trend: Parametrieren statt Programmieren

Darüber hinaus geht es längst nicht mehr ausschließlich ums Programmieren. „Heute reicht es häufig aus, nur noch Werte zu parametrieren“, erklärt Stefan Lanterman. Die Geräte werden intelligenter, flexibler und machen es Anwendern immer leichter, sie zu bedienen. Das senkt die Arbeitszeitkosten und schafft die Möglichkeit, die eigenen Produkte günstiger anbieten zu können. Darüber hinaus lassen sich neue Funktionen schnell und einfach integrieren.

Zeit- und Kostendruck zwingen Maschinenbauer und Automatisierer außerdem dazu, externe Unterstützung zu suchen. „Viele können es sich nicht mehr leisten, das Rad immer wieder neu zu erfinden“, weiß Stefan Lantermann aus vielen Kundengesprächen. In Zukunft müsse es die Möglichkeit geben, auf Standards zurückzugreifen, die sich einfach in die verschiedenen Systeme inte- grieren lassen.

Maschinenbauer suchen den offenen Austausch

Mit der PLCnext Community ist der offene Austausch möglich.Statt alles selbst zu entwickeln, wird es in Zukunft darauf ankommen, die Stärken und Kompetenzen unterschiedlicher Fachleute miteinander zu verbinden. Stellt der Markt neue Anforderungen – eine ansprechende Visualisierung, eine Cloud-Anbindung oder einen Predictive-Maintenance-Ansatz –, stellt das viele Programmierer mit einem proprietären System vor große Herausforderungen.

Mit der PLCnext Technologie bietet Phoenix Contact Programmierern die Möglichkeit, weiterhin mit den ihnen vertrauten Methoden zu arbeiten, gibt ihnen aber gleichzeitig Lösungen an die Hand, die Funktionen ihrer Steuerungen einfach zu erweitern. Darüber hinaus bietet die Plattform die Chance, über die Community den Experten zu finden, der sich etwa mit der Visualisierungsprogrammierung bestens auskennt und ein ansprechendes Kundeninterface programmiert. „Ein großer Mehrwert“, findet Stefan Lantermann. „So entstehen in kürzester Zeit Lösungen“.

Marktplatz als Schaufenster der Möglichkeiten

Eine weitere Möglichkeit, Expertenwissen und -lösungen einfach in die eigene Steuerung zu integrieren, bietet der PLCnext Store. Dieser Marktplatz stellt Software-Applikationen bereit, mit denen Anwender ihre PLCnext Control einfach funktional erweitern oder den Engi­neering-Prozess beschleunigen können. Die Offenheit des Stores ermöglicht es auch Drittanbietern, ihre entwickelten Apps zum Verkauf anzubieten. „Der Store ist ein Schaufenster der Möglichkeiten“, erklärt Stefan Lantermann mit einem Lächeln. „Kunden können sich dort über schon bestehende Funktionen informieren, während Anbieter die Plattform nutzen können, um ihre Ideen und Produkte zu verbreiten“.

Die Möglichkeit, Funktionsbausteine über Apps einfach und schnell zu integrieren und die Inhalte gar nicht mehr selbst zu erstellen, wird sich Lantermanns Einschätzung nach in Zukunft immer stärker durchsetzen. Und sich nicht allein auf Funktionen der Steuerung beschränken, sondern sich auch auf die Funktionen und Geräte ausweiten, die gesteuert werden. „Diese Geräte werden immer intelligenter und liefern zunehmend Daten für die Analyse“, prognostiziert Lantermann.

Diese Entwicklung lässt sich an einem Beispiel verdeutlichen: Hersteller von Solaranlagen errichten ihre Anlagen weltweit und müssen das örtliche Energieversorgungsunternehmen (EVU) in der Regel darüber informieren, wie viel Strom sie zu einem bestimmten Zeitpunkt ins Netz einspeisen. Um das Stromnetz stabil zu halten, verlangen Energieversorger von Solarherstellern häufig einen sogenannten zertifizierten Einspeiseregler. Für diese Regler sind unterschiedliche Schnittstellen nötig.

Mit Software-Modulen neue Funktionen integrieren

Über den PLCnext Store bietet Phoenix Contact diesen Regler als Software-Modul an. Wer als Solaranlagen-Hersteller seine Anlage mit einer PLCnext Control automatisiert, kann diese Komponente integrieren und braucht sie anschließend je nach Vorgabe nur noch zu parametrieren.

Mit der PLCnext Technology beweist Phoenix Contact – ein Unternehmen, das demnächst 100-jähriges Jubiläum feiert – erneut seine innovative Stärke. „Wir fangen die Bedürfnisse unserer Kunden ein und bieten ihnen mit unseren offenen Lösungen die Möglichkeit, flexibel und schnell auf aktuelle Marktanforderungen zu reagieren“, fasst Stefan Lantermann zusammen. „Das machen wir seit vielen, vielen Jahren so.“ Für den Vertriebsingenieur der Grund, warum das Unternehmen seit Jahren in vielen Bereichen Innovationsführer ist. Phoenix Contact bietet seinen Kunden immer wieder neue Tools, um die eigenen Produkte flexibel weiterentwickeln zu können, ohne dabei die gewohnte Umgebung verlassen zu müssen.

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Ergänzendes zum Thema

Drei Fragen an Stefan Lantermann

„Für Lösungen, an die Anwender heute noch gar nicht denken“

Warum hat Phoenix Contact eine offene und flexible Steuerungs-Plattform aufgebaut?

Als Erweiterung der klassischen IEC 61131-3 Programmierung sowie der vorhandenen I/O- und Netzwerk-Technologie hat Phoenix Contact eine Synergie zwischen den Welten der OT und der IT geschaffen. Hinter dem Begriff PLCnext Technology steckt aber viel mehr als nur eine neue Steuerungsplattform. Sie steht für einen neuen Linux-basierten Controller, aber auch für eine moderne, allintegrierte Programmieroberfläche, den PLCnext Store und die PLCnext Community. Damit haben wir eine Basis geschaffen für Lösungen, an die Anwender heute noch gar nicht denken.

Wie kann man sich den Aufbau einer PLCnext Control vorstellen?

Wir haben den echtzeitfähigen Bereich der Norm IEC 61131-3 um nicht echtzeitfähige Bausteine erweitert. Beide Bereiche laufen für sich allein, so wie es User kennen. Das wesentliche Herzstück ist es, diese beiden Welten zu koordinieren, um beide nutzen zu können. Dies übernimmt die PLCnext Runtime. Der Execution & Synchronization Manager koordiniert die Synchronität der Welten und tauscht zykluskonsistent Daten über den Global Data Space (GDS) miteinander aus. So lassen sich die Vorteile vereinen.

Wer kann mit der PLCnext Technology arbeiten?

Egal ob klassischer SPS-Programmierer, Student, Hochsprachenanwender, App-Designer oder der Anwender, der einfach flexibel in seinen Möglichkeiten bleiben will, jeder profitiert von der PLCnext Community, die mit den Anforderungen wächst.

Zukunftssicherheit schafft Vertrauen beim Anwender

Damit verschafft Phoenix Contact Anwendern vor allem Zukunfts­sicherheit. Heute lässt sich nur schwer einschätzen, ob die aktuelle Technik auch den Anforderungen in fünf Jahren noch genügt. „Umso wichtiger ist es daher, mit offenen Systemen zu arbeiten, die die Möglichkeit bieten, auch zukünftige Anforderungen realisieren zu können“, betont Lantermann. Daher kann der Vertriebsingenieur seinen Kunden auch nur raten, heute schon auf die PLCnext Technology zu setzen, auch wenn sie aktuell das Potential noch gar nicht voll ausschöpfen können. „Selbstverständlich kann der Anwender die PLCnext Control zunächst nur als klassische SPS einsetzen“, sagt Lantermann. „Kommt aber nächste Woche ein Kunde mit einer neuen Anforderung, lässt sich eine entsprechende Lösung auf der Plattform einfach integrieren und erweitern.“

Fragt man Mitarbeiter des Unternehmens, was aus ihrer Sicht den Erfolg von Phoenix Contact ausmacht, fällt die Antwort einheitlich aus. Über die Jahre habe das Unternehmen nie nachgelassen, immer wieder innovative Produkte auf den Markt zu bringen. Das setzt viel Entwicklungsarbeit und eine hohe Fertigungstiefe voraus. „Da kommen viele kleine Ideen zusammen, aus denen eine große wird“, sagt Lantermann. Darüber hinaus reinvestiert Phoenix Contact regelmäßig in Entwicklung und Produktion. „Wir sind natürlich auch ein großer Anwender unserer eigenen Produkte“, ergänzt der Vertriebsingenieur. Viele Anforderungen stellt schon der eigene Sondermaschinenbau an Entwicklung und Konstruktion.

Im Hinblick auf zukünftige Geschäftsmodelle, etwa die Möglichkeit Predictive-Maintenance-Konzepte als Dienstleistung anbieten zu können, wird das Sammeln, Verarbeiten, Auswerten sowie Zurverfügungstellen von Daten auch in der Automatisierung in Zukunft stark an Bedeutung gewinnen. Vor allem die Auswertung der Daten wird nicht ohne den Einsatz von KI möglich sein, ist Stefan Lantermann sicher. „Mit unserer PLCnext Technology kein Problem“, weiß der Vertriebsingenieur. Denn auch dafür sind Funktionsmodule und Erweiterungs-Boards denkbar – der Offenheit der Plattform sei Dank.

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