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Das Smartphone der Automatisierung

Herz mit abzweigenden Verbindungen

Sind wir ehrlich: Die Automatisierung hat über viele Jahre die Entwicklungen im Consumer-Bereich weitgehend ignoriert – und damit viele Chancen für nutzerfreundliche Ansätze verschenkt. Wir haben uns bei ctrlX AUTOMATION die provokante Frage gestellt: Wie würde die Automatisierung aussehen, wenn sie von Google, Apple oder einem anderen Digitalunternehmen neu erfunden würde? Die Antwort liegt nahe: Das Vorbild wäre heute das Smartphone mit höchster Funktionsintegration und einer flexiblen App-Technologie, mit der Nutzer ihre Geräte einfach individualisieren. Mit ctrlX AUTOMATION sind wir dem sehr nahegekommen. Herzstück ist dabei die neue Steuerungsgeneration ctrlX CORE.

Eigene Software auf Industrie-Steuerung übertragen

Die neue Steuerungsgeneration entkoppelt die Software von der Hardware. Das ist ein grundlegender Unterschied zu anderen Steuerungen und erzeugt zahlreiche Vorteile. So macht Rexroth es damit allen Anwendenden wesentlich einfacher, die Steuerung zu updaten oder die programmierten Inhalte auf eine andere Steuerung zu transferieren.

Standardsteuerungen großer Hersteller sind proprietär. Oft können gerade kleinere Hersteller ihre Expertise für ihre Spezialanwendung darauf nicht umsetzen. Eine eigene Elektronik-Entwicklung ist in der Regel keine Option. Oft wird ein IPC-System zusätzlich zur eigentlichen Steuerung eingesetzt. Damit verbundene Probleme wie die Integrationsaufwände für eine durchgängige schnelle Datenkommunikation oder die unsichere Langfrist-Verfügbarkeit von PC-basierter Technologie müssen dabei akzeptiert werden.

Jetzt können diese Maschinenhersteller ihr Spezial-Know-how auf ctrlX CORE als dezidierte Industrie-Steuerung direkt übertragen und damit die Verfügbarkeit ihrer Lösungen langfristig absichern. ctrlX CORE verbindet die offene Architektur mit hoher Industrietauglichkeit und eine Servicefähigkeit für mindestens die nächsten 25 Jahre. Entwickelnde sparen außerdem viel Engineering-Aufwand, weil sie zusätzlich zu eigenen Funktionen optional auch weitere Apps wie Daten-Gateway zur MES- oder IT-Anbindung, VPN Client, Firewall oder OPC UA einfach von Rexroth installieren können und nicht selbst programmieren müssen. Eine durchgängige Datenkommunikation bietet ctrlX CORE automatisch.

Eine kompakte Steuerung für alle Plattformen

Die Entkoppelung der Hardware von der Software hat weitere Konsequenzen. ctrlX CORE hebt die Trennung zwischen den einzelnen Automatisierungsarchitekturen auf. Die in den Antrieb integrierte Steuerung benötigt keinerlei zusätzlichen Bauraum für besonders kompakte Automatisierungslösungen ohne Einschränkungen bei der Performance. Die ctrlX CORE als Embedded-Steuerung ermöglicht die einfache Erweiterung mit I/O-Modulen und Performance-Modulen wie 5G oder zusätzlichen Speicher. Als Einsteckkarte für den IPC führt ctrlX CORE eine echtzeitfähige Steuerungslösung mit Edge Computing auf einer Plattform zusammen.

Der Prozessor mit ARM-Architektur hat auf kompaktem Raum genügend Leistungsreserven für alle Zielanwendungen. Sie sind optimal auf die vier Kerne der 64-Bit-Multicore-CPU verteilt. Mit 1 GB Arbeitsspeicher sichert ctrlX CORE ausreichend Spielraum für eigene Funktionen. Der Festspeicher mit 4 GB sowie die zusätzliche externe microSD-Karte bieten genug Speicherplatz für zukünftige Erweiterungen der Anwendung. Das reduziert die Varianz der von Kundschaft und Anwendenden vorzuhaltenden Hardware. Die leistungsfähigen 1-GBit-Ethernet-Schnittstellen sind optimiert für die schnelle Kommunikation großer Datenmengen in stark vernetzten Anlagen und rüsten den Anwender damit bestens für die Fabrik der Zukunft.

Durch die moderne, offene Software-Architektur können Anwendende ihre eigene Software und Apps nutzen. Denn die Container-Technologie des stabilsten und sichersten Echtzeitbetriebssystems Linux eröffnet in der Automatisierung erstmals alle Möglichkeiten, Funktionen mit separaten Apps abzubilden. Das ctrlX Data Layer, sozusagen das zentrale Nervensystem, gewährleistet den zentralen, autorisierten Zugriff auf alle Echtzeit- und Nicht-Echtzeitdaten der Apps. Darauf sind bis zu 8 Millionen Zugriffe pro Sekunde möglich. ctrlX Data Layer muss nicht eingerichtet werden, die Apps erkennen automatisch die Hardware und können die im System vorhandenen Daten nutzen.

Für die Feldkommunikation setzen wir bei ctrlX CORE standardmäßig auf das EtherCAT-Ökosystem. Damit eröffnet sich Konstrukteuren die gesamte Welt an EtherCAT-Peripheriegeräten, die einfach in die eigene Steuerungsarchitektur integriert werden können. Sie reduzieren den Aufwand für das Schreiben von Schnittstellen und können die am besten für ihre Anwendung geeigneten Komponenten kombinieren. Zusätzlich unterstützt die Steuerung weitere gängige Echtzeit-Ethernet-Protokolle und bietet mehr als 30 Standards und Protokolle in die IT-Welt und das Internet of Things (IoT).

Bis zu 50 Prozent weniger Engineering-Aufwand

Die Engineering-Apps verringern den Engineering-Aufwand um bis zu 50 Prozent. Die Steuerung stellt einen Webserver für einfaches browserbasiertes Engineering bereit und über ctrlX WORKS können Anwendende per Mausklick jede einzelne Funktion wahlweise in der SPS-App nach IEC 61131, in G-Code oder in C/C++, Python, Blockly sowie anderen Sprachen programmieren. Die digitalen Typenschilder der angeschlossenen Geräte werden automatisch erkannt und im ctrlX WORKS eingebunden. Der integrierte Webserver vereinfacht die Visualisierung auf browserfähigen Endgeräten wie Web-Panels oder Consumer-Tablets und unterstützt moderne drahtlose Diagnosekonzepte mit Smart Devices via WLAN und Bluetooth. Darüber hinaus umfasst die Steuerung eine Simulationsumgebung, in der Funktionen virtuell getestet und anschließend auf die Steuerungen übertragen werden können.

Kompakt, offen, leistungsfähig

ctrlX CORE entkoppelt die Hardware von der Software und stellt Anwendende die modernste Software-Architektur in der Automatisierungswelt zu Verfügung. Durch die Offenheit haben Maschinenhersteller und Endanwendende bislang nicht erreichbare Freiheitsgrade, eigenes Know-how in eine industrietaugliche Steuerung zu implementieren und auch bereits geschriebene Funktionen als App zu übertragen. Darüber hinaus greift Bosch Rexroth konsequent die Bedienerfreundlichkeit von Consumer-Elektronik auf und macht die Automatisierung so einfach wie das Bedienen eines Smartphones – und das ganz ohne Google oder Apple.

 

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Benjamin Nerger

Game Changer ctrlX CORE

 

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