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<H1>www.aud24.net : R. Plagemann, M. Prinzen: "Das Konzept der verteilten Intelligenz ist für Festo ein wichtiger Ansatzpunkt"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>19.11.2001</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>R. Plagemann, M. Prinzen: "Das Konzept der verteilten Intelligenz ist für Festo ein wichtiger Ansatzpunkt"</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Im Interview: Bernhard Plagemann und Matthias Prinzen</TD>
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Für die einfache Entwicklung von Embedded-Systemen für eine breite Anwendungspalette hat Beck IPC einen ,IPC@Chip‘ entwickelt, der von Festo verstärkt in eigene Produkte eingesetzt, aber auch Dritten zum Kauf angeboten wird. Im Interview schildern Bernhard Plagemann und Matthias Prinzen, wie sich die Vernetzung intelligenter Geräte erreichen lässt, was dabei zu beachten ist und welche Rolle der neue Chip dabei spielt.<BR><BR>Dipl.-Ing. Bernhard Plagemann ist für die Customer Relations, ZE-SW bei Beck IPC verantwortlich. Matthias Prinzen leitet das Produktmanagement Steuerungssysteme OC-M bei Festo.<BR><BR>Was versprechen Sie sich vom Konzept der dezentralen Intelligenz?<BR><BR>Prinzen: Gerade auf dem Gebiet der Handhabungs- und Montagetechnik bringt die dezentrale Intelligenz attraktive Vorteile. Auf der Motek war dieses Jahr deutlich zu sehen, dass Kunden die Möglichkeit, Arbeitsstationen mit intelligenten Steuerungen ausstatten zu können, positiv bewerten und diese Idee auf breiter Basis umgesetzt haben. Dezentrale Intelligenz erlaubt es z.B., dass Vor-Ort-Stationen mit Hilfe tragbarer PDAs konfiguriert werden können, was eine sehr komfortable Inbetriebnahme ermöglicht. Im Fehlerfall kann zudem vor Ort eine geführte Diagnose realisiert werden. Beck IPC hat zur einfachen Implementierung verteilter Intelligenz den IPC-Chip entwickelt und Festo verbaut diesen z.B. in der Kleinsteuerungsfamilie ‚FEC Standard‘. Weitere beispielhafte Einsatzgebiete für dieses Bauteil sind intelligente Handhabungssysteme oder Kompakt- ventile von Festo. Neben dem schnellen Remote-I/O-Update noch einen zusätzlichen Ethernetkanal für Internetanwendungen wie E-Mail oder Browserfunktionalität z.B. für Wartungsaufgaben anzubieten, ist schon heute Bestandteil der Steuerungstechniken, die bei Festo mit dem Schlagwort dezentrale Intelligenz entwickelt werden. Diese Beispiele machen deutlich, dass das Konzept der verteilten Intelligenz für Festo ein wichtiger Ansatzpunkt ist.<BR><BR>Plagemann: Wir wollen das Konzept der verteilten Intelligenz verstärkt in die Automatisierungstechnik hineintragen. Auch wenn es schon verschiedene Bestrebungen in den letzten 15 Jahren gab, vollständige Funktionen in die Maschine zu verlagern, blieben auf Seiten des Netzwerks, mit dem diese Maschinen dann verbunden werden sollten, viele Probleme ungelöst. Heute liegt mit Ethernet eine Netztechnologie vor, die Kommunikation auf einfache Art und Weise ermöglicht. Zusätzlich stehen jetzt die Komponenten zu Verfügung, die in der Lage sind, die Objekte im Feld, d.h. den Pneumatikzylinder, die Ventilinsel, das Handhabungsgerät oder den Bandantrieb intelligent zu machen. Hier stehen also im Gegensatz zu der Situation vor 15 Jahren alle erforderlichen Elemente bereit: preiswerte Elektronik, objektorientierte Software und Ethernet als ein äußerst effektives, standardisiertes, preiswertes Kommunikationsmedium. In dieser Situation sind wir in ganz anderer Art und Weise gerüstet, Intelligenz zu dezentralisieren.<BR><BR>Welche Rolle spielen Feldbusse dabei?<BR><BR>Prinzen: Ethernet ist die erste reale Chance, das Konzept der verteilten Intelligenz dauerhaft zu etablieren. Auch die Marktführer haben und werden weiterhin ihre Feldbusse in dieser Richtung ausbauen. Ethernet wird aber zunehmend interessanter, u.a. wegen der sinkenden Hardwarekosten. Eine Lösung wie der IPC-Chip bringt die Verbindung der Steuerungstechnologie mit dem Ethernet für alle in greifbare Nähe. Bisher wird die dezentrale Intelligenz bzw. Ethernet allerdings in erster Linie dazu verwendet, um z.B. die Visualisierung dezentraler Arbeitsstationen zu realisieren. Die vernünftige Vernetzung z.B. in Form von Koordinierung oder Synchronisierung von Steuerungen untereinander steht noch in den Anfängen. Vernünftig vernetzten heißt in diesem Zusammenhang gerade nicht, die Objekte mit Feldbussen zu vernetzen, sondern ein Kommunikationsmedium wie Ethernet zu nutzen, das dem gekapselten Modul erlaubt, von sich aus einen Datenaustausch anzustoßen. Damit kein falscher Eindruck entsteht, die Feldbusse brauchen wir auch weiterhin, um einfach I/O-Daten zu verteilen bzw. zu sammeln. Den AS-i-Bus z.B. durch Ethernet ersetzen zu wollen, wäre Unsinn.<BR><BR>Was ist für den Anwender der entscheidende Vorteil von Ethernet?<BR><BR>Prinzen: Für den Anwender bringt Ethernet die vereinfachte Datenübertragung in die Office- Werkzeuge und als ganz entscheidenden Vorteil die vereinfachte Datensicherung im Rahmen von ISO 9000 und Ökoaudit, hier ist Ethernet praktisch unschlagbar. Das ist meines Erachtens das Merkmal von Ethernet, das den Einsatz in der Automatisierungsebene wesentlich vorantreibt. Dieser Standard liefert ganz nebenbei ein sehr elegantes Werkzeug für die Dezentralisierung. Die Möglichkeit, Daten über das Netz zur Verfügung stellen zu können, ist das eine, aber welche Daten letztendlich bereitgestellt werden, hängt von der individuellen Sicht des Kunden auf seine Fertigung ab. Die Manager interessiert das einzelne Datum nicht, z.B. die Position eines bestimmten Grenzschalters. Wir brauchen aber die Offenheit, all diese Daten überhaupt zur Verfügung zu haben, um sie anschließend sauber konzentrieren zu können.<BR><BR>Wie kann sichergestellt werden, dass dadurch das Engineering nicht erschwert wird?<BR><BR>Plagemann: Das Engineering ist einer der ganz großen Knackpunkte. Wir haben natürlich die Vision von einem einheitlichen Engineering, das die Programme automatisch im Netz verteilt - das bleibt noch für viele Jahre ein unerfüllter Traum. Zwar gibt es Möglichkeiten, Rechenleistungen verteilt im Internet zu nutzen, davon ist die Automatisierungstechnik aber noch Jahrzehnte entfernt. Wir haben allerdings in der Automatisierungstechnik auch ganz andere Innovationszyklen. Das heißt aber auch, wir müssen jetzt aus der Netzwerkwelt die Komponenten heraussuchen und einsetzen, die Zukunft haben und für dieses System ein passendes Engineering entwickeln. Wir sind immerhin heute so weit, dass wir bei Festo/Beck die komplette Projektierung und Programmierung übers Netz durchführen können. Die Verteilung der Funktionen geschieht dabei weiterhin noch im Kopf des Projektierers.<BR><BR>Welche Faktoren haben zur Entwicklung des IPCChips geführt?<BR><BR>Plagemann: Hier handelt es sich letztendlich um die konsequente Weiterentwicklung des Gedankens, PC-Technik verstärkt in der Automatisierung einzusetzen. Der vorhergehende Schritt war die Integration der PC-Technik in unsere Kleinsteuerungen. Die fortschreitende Manituarisierung der Klein- SPSen stößt irgendwann an Grenzen. Wir haben daher die Grundfunktionen in einem Chip zusammengepackt. Damit liegt uns eine Ausgangsbasis vor, mit deren Hilfe wir eine Vielfalt von Steuerungen entwickeln können, die abhängig vom verwendeten Betriebssystem individuelle Eigenschaften aufweisen. Die Akzeptanz dieser Technik nimmt ständig zu, wir waren und sind daher der Überzeugung, dass es Zeit war, so ein Produkt in unser Portfolio aufzunehmen. Der Chip öffnet uns zudem den Weg zu neuen Märkten.<BR><BR>Welche Funktionen fasst der Chip zusammen?<BR><BR>Der IPC-Chip ist nicht nur ein universeller Kommunikationsprozessor mit zwei seriellen und einer Ethernet-Schnittstelle. Er verfügt auch über das bei Mikrocontrollern übliche I/OInterface, über das er entweder an einen zweiten Steuerungsprozessor angeschlossen werden kann oder, wenn er selbst als Steuerungsprozessor eingesetzt wird, die Peripherie steuern kann. Angefangen von acht bidirektionalen I/O-Pins reicht die Funktionsvielfalt bis hin zu einem gemultiplexten Adress-/Datenbus mit zugehörigen Chip-Select-Leitungen und natürlich Counter- und Interrupteingängen. Ein in der Firmware realisiertes I2C-Master-Interface rundet den Funktionsumfang ab.<BR><BR>Für welche Anwendungen ist der Chip gedacht?<BR><BR>Plagemann: Eine andere bereits verwirklichte Anwendung ist die Überwachung von Warenverkaufsautomaten, wie sie auf Bahnhöfen zu finden sind, bei denen über GSM/Internet Statusmeldungen abgesetzt werden. Andere setzen den Chip in der Gebäudeautomatisierung zur Anbindung von Geräten an das Internet ein. Ein weiteres Beispiel ist ein Schaltschranküberwachungsgerät, das nicht nur die üblichen Größen wie Temperatur überprüft, sondern anhand von Vibrationsmessungen ermittelt und meldet, ob sich ein Unbefugter am Schaltschrank zu schaffen macht. Die Anwendungen reichen also von klassischer Steuerungstechnik über Gateways und Gebäudeautomatisierung bis hin zu Fernwartungsanwendungen.<BR><BR>Was braucht ein Kunde, um diesen Chip in seine Anwendung zu integrieren?<BR><BR>Plagemann: Der Chip weist die klassischen Strukturen einer PC-basierten Steuerungslösung auf: BIOS, Betriebssystem und Anwendung. Der Kunde spart sich die aber die gesamte Programmierung der untersten Schichten, da das Betriebssystem schon enthalten ist. Als Minimalkonfiguration für die Hardwareentwicklung braucht er ein Experimentier-Board. Wir haben für den Chip ganz bewusst eine DIL-Fassung gewählt, um das Eindesignen so einfach wie möglich zu machen. Wir haben Beispielanwendungen mit Schaltplan im Internet veröffentlicht. Wenn der Kunde das will, kann er die dort verwendeten Bauteile auch über uns beziehen. Auf der Softwareseite gibt es zwei Herangehensweisen - die eine ist: Der Kunde programmiert eine Anwendung, dafür kann er z.B. Borland C verwenden und generiert ausführbaren Programmcode. Da wir uns hier in der 16-Bit-Welt bewegen, ist dafür ein Standard-16-Bit-Compiler erforderlich. Klar ist natürlich, dass ein so kleiner Steuerungsund Netzwerkprozessor nicht für Windows geeignet ist, sondern ein für die Automatisierung optimiertes Echtzeit-DOS als Betriebssystem nutzt. Die zweite Möglichkeit: Wir haben einen Web-Server eingebaut, d.h. der Anwender kann mit einem FTP-Programm HTMLSeiten herunterladen und hat sofort einen aktiven Web-Server. Das System lässt sich sogar über Ethernet booten. Die Voraussetzungen sind also minimal, ein wesentlicher Unterschied zu klassischen Embedded-System- Chips, wo der Kunde in der Regel eine Entwicklungsumgebung braucht, die für viele eine relativ hohe Hürde darstellt.<BR><BR>Wird es eine Weiterentwicklung des Chips geben?<BR><BR>Plagemann: Das Gehäuse enthält noch einige diskrete Bauteile. Ein vollständiger integrierter Chip wird den bestehenden ablösen. (jr)</TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:55 Uhr aktualisiert</I></P>
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