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<H1>www.aud24.net : G. Schauer: "Automationssystem mit weitergehenden Elementen""</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>08.04.2002</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Modulare Architektur für individuelle Anpassung und Funktionalität</TD>
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Die Anforderungen an Industriemaschinensteuerungen steigen - gefragt sind Modularität, Flexibilität, Kompatibilität zu unterschiedlichen bestehenden Systemen, vertikale Integration und nicht zuletzt umfassender Service über das reine Produkt hinaus.Diese Eigenschaften in einer Lösung zu vereinen erfordert andere Wege als den herkömmlichen Ansatz mit aller Intelligenz im Schaltschrank und Ende der Beziehung wenn das Produkt die Firma verlassen hat und die Rechnung bezahlt ist. <BR><BR>Die Steuerung einer Anlage ist heute nicht mehr nur die Koordination verschiedener mechanischer Abläufe. Ein wesentliches Kriterium für den Endanwender, also auch für den Anlagenbauer und den Applikationsingenieur bei der Wahl des Automationssystems ist dessen Fähigkeit, auch in der Fertigung schnell reagieren zu können, wenn sich Kundenanforderungen ändern. Und die Tendenz geht eher zu häufigeren Änderungen als zu größerer Konstanz. Dieses Erfordernis mit der gebotenen Langfristigkeit von Investitionen zu vereinen, kann durch sinnvolle Automationssysteme erleichtert, oder sogar erst ermöglicht werden.<BR><BR>Internetanbindung, Vernetzung mit Management-Ebenen<BR><BR>Ein sinnvolles Automationssystem sollte konsequent auf das Internet ausgerichtet sein, beim vorliegenden Beispiel ‚fred‘ von Elrest sind ITTechnologien wie etwa Ethernet und TCP/IP (UDP) implementiert. So kann über die EMail- und SMS-Dienste automatisch Verbindung mit dem Anwender aufgenommen werden. Umgekehrt nimmt die Steuerung zu Wartungs-, Diagnose- und Kontrollzwecken Kommunikation von außen entgegen - sei es aus der Büroetage oder von jedem (autorisierten) Punkt der Internetwelt. Optional kann die komplette Applikation online auf dem ‚fred‘-Server entwickelt, archiviert und gewartet werden, ohne dass die Entwicklungsumgebung ‚EStudio‘ auf dem eigenen Rechner installiert werden müsste. Die benötigten Werkzeuge stehen sofort zur Verfügung. Ein Projekt wird erstellt und nach der Simulation auf dem abgesetzten Rechner lädt der User seine fertige Software über das Web direkt in die Steuerung.<BR><BR>Modularer Aufbau, Busanbindung<BR><BR>Der Aufbau eines allen benötigten Funktionen und Anforderungen gerechten Automationssystems sollte modular und hierarchisch sein, um Praktikabilität ohne Ressourcenverschwendung, was beides wichtige Kostenfaktoren sind, zu gewährleisten. So verfügt bei ‚fred‘ (future reality economic digital system) die Mastereinheit über eine Infinion-C167-CPU, 2 MB Flash, 1 MB RAM, 2 kByte EEPROM und integrierte Ethernet- und RS232-Schnittstellen. Der Master kann als Stand-alone-Einheit laufen und ist dafür serienmäßig mit 4 DE/DA 100 kHz schnell oder 1 AE/AA gerüstet. Die ankoppelbaren E/A-Slaves sind mit eigenen 8-bit- Prozessoren ausgerüstet, zudem sind zunächst digitale und analoge E/A-Komponenten mit unterschiedlicher Granularität erhältlich. Die 21-bit-ADU-Sensoreingänge der analogen Schaltungsteile lassen sich über die Software an die Eingangssignale adaptieren. Die umständliche mechanische und damit zeitraubende Einstellung über Jumper oder ähnliches entfällt damit. In der größten Ausbaustufe regelt der Master eine Steuerung mit bis zu 1024 DE/DA und 256 AE/AA. Über das 10-Mbit/s-Ethernet ist das System beliebig erweiterbar. Die Systemarchitektur von ‚fred‘ und das Protokoll des Systembus sorgen dafür, dass im Unterschied zu vielen anderen modularen Systemen die Buslast minimiert und die Master-CPU durch die autonome E/A-Verarbeitung der Slaves wenig belastet wird. Die Antwortzeiten liegen bei ca. 100 µs. Die Rechenleistung bleibt für die schnelle E/AVerarbeitung und die Ethernet-Kommunikation zwischen vernetzten Mastern oder mit der übergeordneten IT-Schicht freigestellt.<BR><BR>Hardware-Ausstattung<BR><BR>Bei der Mechanik wurde auf Kompaktheit Wert gelegt und das Baumass von 30 mm Breite je Modul nicht überschritten, da auf einen Baugruppenträger verzichtet und eine selbsttragende Konstruktion mit zusammensteckbaren Modulen gewählt wurde. Durch die gewählte Anschlusstechnik wird eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Komponenten erreicht. Sollen einzelne Module oder Modulgruppen nicht gekoppelt, sondern an auseinanderliegenden Orten eingesetzt werden, so kann dies ohne teure Koppelmodule über eine einfache Drahtverbindung realisiert werden. Der Systembus kann bis maximal 20 m Entfernung überbrücken. Die Hardware wurde unter Beachtung und Einhaltung der gängigen Normen entwickelt, erfüllt insbesondere aber die Bahnnorm und die Richtlinien nach Germanischer Loyd, damit ist auch der Einsatz in rauher Umgebung sichergestellt.<BR><BR>Visualisierung und Bedienung<BR><BR>Für die Visualisierung der Prozesse gibt es 2 Lösungen. Die Light-Version ist einfach und schnell verwirklicht. In eine HTML-Seite, die mit jedem beliebigen Editor erstellt werden kann, platziert man spezielle ActiveX-controls. Diese Objekte, die von elrest zur Verfügung gestellt werden, erlauben den direkten Zugriff auf Prozess- und Steuerungsdaten vom Web- Browser aus. Die Verbindung zwischen PC und ‚fred‘ wird über die serielle Schnittstelle und Modem oder über Internet/Intranet aufgebaut. ActiveX-controls werden mit folgenden Funktionen angeboten: Datenprotokollierung, Trendrecorder, Kurvengenerator, Datenanzeigeund Eingabefelder. Kundenspezifische Applets und HTML-Vorlagen werden auf Wunsch geliefert. Anders die OPC-Lösung: Über diese implementierte Standard-Schnittstelle kann an beliebige OPC-fähige Panelware und Prozessleitstandsysteme angeschaltet werden.<BR><BR>Software-Ausstattung, Inbetriebnahme<BR><BR>Von der graphischen Programmierung mit der verbreiteten, integrierten Entwicklungsumgebung EStudio, bis zur komplexen C/C++- Codierung unter ElaSim, stehen abgestufte Werkzeuge zur Programmierung von MSRKomponenten und Panelware bereit. EStudio setzt sich aus mehreren Tools zusammen: das speziell für die Programmierung von HMI-Geräten entwickelte ElaDesign dient zur einfachen und komfortablen Maskenerstellung und der Kombination von Menüs und Tasten von Bedien- und Beobachtungsgeräten<BR><BR>der graphische Editor wurde für die Programmierung von HMI- und MSR-Geräten entwickelt<BR><BR>programmiert wird normgerecht nach IEC EN 61131. Zur Verfügung stehen dazu die Programmiermethoden Funktionsplan und Flowchart.<BR><BR>ElaSim ist eine eigenständige Umgebung zur harten Entwicklung mit C/C++ und für die High-End-Anwendung gedacht.<BR><BR>die Programmiermethoden können auch kombiniert werden - so muss keine Aufgabenstellung unberücksichtigt bleiben genauso wichtig wie die Programmierung selbst ist die Simulation der Applikation auf dem PC. Sowohl bei EStudio als auch bei ElaSim reichen die Möglichkeiten bis zur Simulation kompletter Anlagen<BR><BR>simuliert werden kann die Runtime- Software aller MSR- und HMI-Module und der projektierten Geräte der Anlage im funktionalen Zusammenspiel.<BR><BR>diese Frontplatten-Layouts können über eine Makro-Datei umgestaltet werden. Der Kunde kann dadurch mit seinen individuellen Prototypen-Designs experimentieren<BR><BR>Erwähnenswert sind noch das konsequente Projektmanagement, die On- und Offline- Debugging-Werkzeuge und die nahtlose Integration von EStudio und ElaSim in die vertraute Microsoft Entwicklungsumgebung Visual C++.<BR><BR>Egal welcher Standard sich bei den Kommunikationsschichten oberhalb TCP/IP letzendlich durchsetzt, über eine eigene Treiberschicht (Middleware) kann der Anwender zwischen CIP (Rockwell), RFC1006 (Siemens) und IAONA-Standard wählen.<BR><BR>Support<BR><BR>Beinahe ebenso wichtig wie das Produkt ist der Support. Der Kunde kann auf ein Supportpaket zurückgreifen. Über eine individuelle Berechtigung ist der Zugang auf einen für ihn reservierten Webspace auf dem ‚fred‘-WebServer möglich. Dort wird ihm alles zur Verfügung gestellt, was er für seine Applikationensentwicklung braucht: Angefangen von der vollständigen Entwicklungsumgebung EStudio für die MSRund HMI-Programmierung, über Diagnoseund Hilfstools wie HexEditor und Schreiber, bis hin zu vorgefertigten leicht anpassbaren Branchenapplikations-Templates, Funktionsbausteinen und ActiveX-Controls. Alle Komponenten sind downloadbar. Am Anfang kann eine individuelle Schulung über den Umgang mit Fred stehen, zusätzlich steht dem Entwickler eine mehrstufige Telefon-Hotline zur Verfügung.<BR><BR>Abb. 1: Steuerungsmodule, je 30 mm breit</TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:56 Uhr aktualisiert</I></P>
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