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Per App durch die Automationswelt

Bedienung eines Smartphones

Machen Sie einen Selbstversuch: Installieren Sie auf Ihrem Smartphone eine App mit Kamerafunktion: QR-Reader, Photo-TAN, Messenger oder Reisekostenabrechnung. Die Installation dauert nur wenige Minuten. Jetzt überlegen Sie, welcher Aufwand notwendig ist, um eine Kamerafunktion in das SPS-Programm einer Automatisierung einzubinden, die Schnittstelle zu programmieren und die Daten in lesbarer Form weiterzuleiten? Dafür fallen in der Regel mehrere Mannstunden an. Diesen Engineering-Aufwand ersetzt Bosch Rexroth mit ctrlX AUTOMATION durch eine komplett neue Software-Architektur. Maschinenherstellende können damit einfach, offen und sicher wie bei einem Smartphone Funktionen als App integrieren und ihre Lösungen mit geringstem Aufwand individualisieren.

Für die klassischen Automatisierungsaufgaben sind standardisierte SPS-Sprachen, PLCopen und G-Code nach wie vor hocheffizient. Aber in dem Augenblick, in dem Maschinenherstellende andere Funktionen, beispielsweise für die Vernetzung oder Visualisierung, abbilden wollen, sind diese Laufzeitsysteme nicht mehr effizient. In IT-Sprachen bereits vorhandene Funktionen aufwändig in SPS-Sprachen neu zu programmieren, ist äußerst unwirtschaftlich. Schlimmer noch, sie bremsen die Entwicklungsgeschwindigkeit neuer Maschinen erheblich aus, weil weltweit ein erheblicher Mangel an SPS-Programmierenden herrscht. Hier setzt ctrlX AUTOMATION an:

  • Die neue Steuerungsgeneration ctrlX CORE entkoppelt Hardware von Software.
  • Das offene Linux Echtzeit-Betriebssystem kombiniert harte Echtzeitanforderungen mit weitreichender Connectivity.
  • Die Steuerung ermöglicht die Programmierung von Funktionen in beliebigen IT- und IoT-Sprachen und schafft erstmals die Voraussetzungen für den Einsatz moderner App-Technologie.
  • Das ctrlX Data Layer sorgt domänenübergreifend für einen nahtlosen Echtzeit- und Nicht-Echtzeit Datenaustausch zwischen den einzelnen Apps.

Dienste so einfach wie beim Smartphone kombinieren

Die neue Steuerungsplattform ctrlX CORE löst die bisherigen Grenzen zwischen verschiedenen Geräteplattformen auf. Als Einsteckkarte kommt sie gleichermaßen in IPC, in Embedded-Steuerungen und in Antrieben zum Einsatz. Sie bietet im Vergleich mit bestehenden Steuerungsplattformen auf gleichem Raum deutlich mehr Rechenleistung. Damit können Maschinenhersteller zahlreiche Aufgaben integrieren, die sie bislang auf einer zusätzlichen Hardware installieren mussten.

ctrlX CORE basiert auf dem weltweit stabilsten und sichersten Linux Echtzeitbetriebssystem und ermöglicht völlig neue Freiheitsgrade bei der Anpassung und Verwaltung der Steuerungsfunktionalität. Über das intuitive browser-basierte Engineering erhalten Entwickelnde Zugriff auf eine breite Auswahl von Apps aus dem ctrlX WORKS Softwarebaukasten. Damit können sie Steuerungs- und Funktions-Apps verwalten, erweitern und bei Bedarf durch beliebige Open Source Software ergänzen. Dabei geht es aktuell vor allem darum, Daten domänenübergreifend zu sammeln, zu routen oder vor zu verarbeiten. Maschinenherstellende können die Apps auch bei Entwicklungsplattformen kaufen oder einfach selbst erstellen – in beliebigen Sprachen. ctrlX WORKS unterstützt über die standardisierten SPS-Sprachen wie IEC 61131 oder PLCopen hinaus auch Hochsprachen wie C++, modernste Skriptsprachen wie Python, Java, Node-RED oder neue grafische Programmiersprachen wie z. B. Blockly.

Maschinen per App individualisieren

Jede App bildet einen eigenen Software-Container. Das Hinzufügen oder Entfernen einzelner Apps ist rückwirkungsfrei auf das Gesamtsystem. Maschinenherstellende installieren nur die Apps, die sich die Kundschaft wünscht, und passen die Maschine so individuell an die Bedürfnisse an. Die Apps können Daten je nach Bedarf sowohl in Echtzeit- als auch in Nicht-Echtzeit zur Verfügung stellen und lesen. Wie beim Kamerabeispiel des Smartphones können verschiedene Apps auf Geräte zugreifen, deren Daten nutzen und sie an andere Instanzen weiterleiten.

Dazu hat Bosch Rexroth das ctrlX Data Layer als Informationsbörse oder auch zentrales Nervensystem entwickelt. Jede App sendet transaktionsorientiert ihre Daten an das ctrlX Data Layer und ruft benötigte Daten dort ab. Jeder Wert hat eine eindeutige textliche Adresse. Damit erzeugt die Automatisierungsplattform zusätzlich ein Echtzeit-Prozessabbild, das auch direkt über OPC UA übertragen werden kann. ctrlX AUTOMATION schafft so ideale Voraussetzungen, um Maschinen mit künstlicher Intelligenz oder Machine Learnig zu erweitern.

Update-Fähigkeit ist Zukunftssicherheit

Der Maschinenherstellende kann jederzeit in Absprache mit Endanwendenden in einzelne Apps eingreifen, ohne die initiale Projektierung zu verändern. Das reduziert die Komplexität bei Updates und macht die Automatisierung zukunftsfähig für kommende Kommunikationsstandards und innovative Funktionen. Das Updaten von Funktionen ist beispielsweise bei 3D-Druckern ein essentieller Teil des Wertversprechens.

ctrlX AUTOMATION verändert die Regeln in der Automatisierung durch eine neue Software-Architektur. Erstmals können Maschinenhersteller Funktionen so einfach, offen und sicher wie bei einem Smartphone integrieren, kombinieren und updaten. Die in verschiedenen IT-Sprachen programmierbaren Apps reduzieren den Engineering-Aufwand und öffnen das Tor für eine neue, flexiblere Automatisierungswelt der Zukunft.

 

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Sebastian Krauskopf

Game Changer Software

 

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