Von neuen Möglichkeiten und Formen der Zusammenarbeit profitieren

Ecosystem PLCnext Technology

In den Anwendungsbereichen der Automatisierungstechnik kommen immer häufiger Technologien aus dem IT-Umfeld zum Einsatz. Der Grund sind neue und sich ändernde Anforderungen, die an die Automation und speziell die SPS gestellt werden. Daher verschwimmt die Grenze zwischen IT und OT zunehmend. Vielen Anwendern bereitet außerdem der Mangel an Softwareentwicklern Probleme. Diesen Trends lässt sich am besten durch eine neue Form der Zusammenarbeit sowie eine geeignete technologische Grundlage entgegenwirken. Mit PLCnext Technology stellt Phoenix Contact ein offenes Ecosystem zur Verfügung, mit dem den geschilderten Herausforderungen begegnet werden kann.


PLCnext Technology umfasst die PLCnext Control inklusive des PLCnext Runtime-Systems, die Entwicklungsumgebung PLCnext Engineer, den PLCnext Store und die PLCnext Community
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

PLCnext Technology umfasst neben der eigentlichen SPS-Hardware in Form der PLCnext Control inklusive der Firmware-Plattform - dem PLCnext Runtime-System - auch die Software PLCnext Engineer zur Parametrierung, Inbetriebnahme und Programmierung gemäß der IEC61131-3. Seit Ende 2018 wird das Ecosystem mit dem PLCnext Store durch einen Marktplatz für Software ergänzt. Darüber hinaus erlaubt die PLCnext Community den Informationsaustausch mit und zwischen den Anwendern. Erst durch das Angebot im PLCnext Store und die PLCnext Community entsteht ein echtes Ecosystem, das in der Automatisierung ganz neue Möglichkeiten und eine neue Form der Zusammenarbeit eröffnet.

PLCnext Store: bestehende Software nutzen

Auf der Suche nach der passenden Softwarelösung können Unternehmen nicht in jedem Bereich eine entsprechende Expertise aufbauen. Dies gilt besonders für Problemstellungen, die schon mehrfach an anderer Stelle programmiert worden sind. In diesem Fall lassen sich bestehende Softwarekomponenten nutzen, um schneller zu einer Lösung zu kommen. Der PLCnext Store stellt eine Plattform für den Austausch von Softwarekomponenten und -lösungen rund um die PLCnext Technology bereit. Dort können Anbieter Software für die PLCnext Technology anbieten und Anwender diese dann herunterladen. Das Angebot beinhaltet Funktionsbausteine, Funktionserweiterungen, Cloudkonnektoren bis hin zu weiteren Laufzeitumgebungen, wie Codesys. Auf diese Weise lässt sich die PLCnext Control mit Apps zur Programmierung in einer anderen Sprache - beispielsweise der IEC61499 oder Node.js - sowie zur Verwendung von JavaScript oder Node-RED erweitern. Das Angebot des Stores setzt sich aus kostenpflichtigen und kostenfreien Apps zusammen. Vom PLCnext Store profitieren die Anwender als auch die Anbieter der Apps in gleichem Maße: Für Softwareanbieter ergibt sich mit der Plattform ein neuer Vertriebskanal und damit eine zusätzliche Einnahmequelle. Nutzer können die Funktionen der Steuerung und die Programmiermöglichkeiten durch entsprechende Apps einfach ausbauen. So lassen sich Applikationen schneller umsetzen, ohne dass die jeweilige Funktion aufwändig programmiert oder vorhandenes Know-how in eine andere Programmiersprache überführt werden muss. Die Apps können in die Softwareumgebung PLCnext Engineer oder direkt auf die PLCnext Control heruntergeladen werden.

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PLCnext Community: Mit anderen Usern kommunizieren

Der Wissensaustausch und die Zusammenarbeit stellen eine Schlüsselaufgabe in der heutigen Technologievielfalt dar. In der IT-Welt gehört der Begriff 'Community' mit allen Facetten wie Nutzerforen, Tutorials oder Makers Blogs deshalb schon lange zum Alltag. Dies trifft insbesondere zu, wenn es um die Aneignung von Kenntnissen und Diskussion mit weiteren Nutzern geht, um zum Beispiel Unterstützung bei der Suche nach einer geeigneten Lösung zu erhalten. Plattformen wie GitHub oder Stackoverflow sind in der IT-Welt üblich. Gerade das Thema Open Source bietet hier neue Möglichkeiten, damit die Anwender durch Kollaboration schneller ans Ziel gelangen. Diese Form der Zusammenarbeit wird auch Einzug in die Automatisierungstechnik halten müssen. Nur so kann es gelingen, bei den immer schneller werdenden Entwicklungszyklen nachzukommen. Die PLCnext Community greift dazu auf ein Nutzerforum, FAQs, Tutorials, entsprechende YouTube-Videos und verschiedene Informationsquellen in den Social-Media-Kanälen zurück. Programmierbeispiele und spezifische Open-Source-Projekte sind zudem auf github.com/plcnext verfügbar.

PLCnext Runtime-System: weitere Funktionen integrieren

Die Funktionalität des PLCnext Runtime-Systems wird stetig erweitert. Sämtliche Funktionen zur Umsetzung einer SPS-Applikation sind bereits bei der Auslieferung vorhanden. Auf diese Weise lassen sich viele Anwendungen ohne zusätzliche Kosten in den unterschiedlichen Sprachen wie IEC61131-3, C++ oder C# programmieren. Aufgrund der Offenheit des Systems können darüber hinaus benötigte Funktionen auf verschiedenen Ebenen in das PLCnext Runtime-System eingebunden werden. Der Anwender kann die Integration entweder direkt auf Linux aufsetzen oder in das PLCnext Runtime-System einfügen. Der Programmierer profitiert von den bereits bestehenden System-, Service- und IO-Komponenten des PLCnext Runtime-Systems. Grundlegende Funktionen einer SPS sowie die unterschiedlichen Kommunikationsschnittstellen - wie die Interfaces zu den einzelnen Feldbussystemen - müssen nicht mehr aufwändig erstellt werden. Dieser Vorteil unterscheidet das PLCnext Runtime-System von einem Industrie-PC mit Linux-Betriebssystem sowie den weiteren am Markt erhältlichen offenen Systemen. Außerdem lassen sich Funktionserweiterungen für das PLCnext Runtime-System einfach aus dem PLCnext Store herunterladen. So kann die Applikationsentwicklung selbst ohne besondere Linux-Kenntnisse beschleunigt und die Programmiermöglichkeiten können um andere Sprachen ergänzt werden. Auf Basis des PLCnext Stores sind auch spezielle Applikationen mit entsprechenden Funktionen und verschiedenen Programmiersprachen einfach realisierbar. Das Angebot an Apps wird von Phoenix Contact und vor allem durch die Partnerunternehmen - die sogenannten Kontributoren - ständig ausgebaut. Das Feedback aus der PLCnext Community zeigt, dass auf diese Weise schon zahlreiche Applikationen umgesetzt worden sind. Egal, ob mit klassischer Aufgabenstellung und Programmierung in IEC61131-3-Code, einem Mix aus Hochsprache und IEC61131-3-Code oder der ausschließlichen Verwendung von Hochsprache aus Visual Studio oder Eclipse: Mit der PLCnext Technology sind der Auswahl der geeigneten Mittel zur Applikationserstellung keine Grenzen mehr gesetzt.

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Fazit

PLCnext Technology bietet die Grundlage, um Automatisierung neu zu denken. Klassische SPS-Aufgaben lassen sich einfach erledigen. Neben IEC61131-3 kann die Applikation ebenfalls in unterschiedlichen Hochsprachen programmiert und bei Bedarf in Echtzeit abgearbeitet werden. Durch die Verknüpfung mit neuen IT-Technologien gelingt der Brückenschlag zum IIoT. Die Kombinations- und Integrationsmöglichkeiten sind dabei frei wählbar. So stellt das Ecosystem völlig neue Möglichkeiten zur Verfügung, trägt zur Beschleunigung der Anwendungsentwicklung bei und erlaubt eine andere, moderne Form der Zusammenarbeit.

PLCnext Control: Security-by-Design gemäß IEC62443-4-1

Die Offenheit einer Steuerungsplattform bietet viele Vorteile: Der Anwender ist flexibler bei der Technologieauswahl und kann eigene Komponenten integrieren. Der Schlüssel liegt jedoch in der Zusammenstellung der Komponenten zu einem Automatisierungssystem. In diesem System müssen dann noch die geforderten Security-Maßnahmen umgesetzt werden, um die Lösung vor unbefugten Zugriffen und Manipulationen zu schützen. Mit PLCnext Technology lassen sich die wichtigsten Aspekte der Security realisieren. Im PLCnext Runtime-System sind beispielsweise bereits bei der Auslieferung Komponenten zur Absicherung der Kommunikation wie eine Firewall, VPN (Virtual Private Network) und TLS (Transport Layer Security), ein rollenbasiertes User-Management oder ein TPM (Trusted Platform Module) zur sicheren Ablage von Zertifikaten vorhanden. Darüber hinaus wurden die wesentlichen Security-Aspekte schon bei der Entwicklung der PLCnext Control berücksichtigt. In einem gemäß IEC62443-4-1 zertifizierten Entwicklungsprozess ist hier das sogenannte Security-by-Design durchgeführt worden. Als nächste Stufe folgt die Zertifizierung nach IEC62443-4-2, sodass die Steuerungen den hohen Security-Anforderungen aus den Industrien der kritischen Infrastruktur gerecht werden.

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