Innerhalb kürzester Zeit hat es Linux von einer Nischenanwendung zu einem vollgültigen Betriebssystem geschafft und ist auf dem Sprung zum meistgenutzten Betriebssystem auch für industrielle Anwendungen: Auf 10 bis 15% wird der Linux-Anteil in Automatisierungsprojekten aktuell geschätzt, einige Quellen gehen sogar von 20% aus und prognostizieren einen künftigen Anteil von etwa 40 bis 60%. Mit höchstmöglicher Performance, hoher Langzeit-Verfügbarkeit und guten Netzwerkeigenschaften hat sich Linux den Serverbereich als Einsatzgebiet erobert. Seit einigen Jahren wird das Betriebssystem auch im Embedded-Bereich genutzt. Viele der neu entwickelten Netzwerkinfrastruktur- und Telekommunikationsgeräte sowie Consumer-Geräte wie W-LAN-Router, TV-Set-Top-Boxen und Mobiltelefone basieren bereits auf Linux. In der Fertigungsautomatisierung wird Linux vor allem für Steuerungen, Netzwerk-Geräte und Bedieneinheiten eingesetzt. Hier sind Echtzeitfähigkeit für Steuerungen, Grafikfähigkeit für HMI-Terminals und ausgeprägte Kommunikationsfähigkeit mit Feldbussen gefragt, dazu Realtime-Ethernet und TCP/IP für die Vernetzung. Das Betriebssystem muss außerdem verschiedene standardisierte Hardware-Plattformen wie VME, CompactPCI und in Zukunft voraussichtlich auch MicroTCA unterstützen. Die Erfolgsgeschichte gründet auf dem Umstand, dass es sich bei Linux um Open-Source-Software handelt. Die Menge an verfügbarem Code macht die Lösung für viele Gerätetypen quer durch die vertikalen Märkte geeignet. Dazu kommen Flexibilität und Skalierbarkeit in der Größe und über CPU-Architekturen hinweg. Die Verfügbarkeit des Source Code, wichtig für die Investitionsgüterindustrie, ist in der Theorie dadurch gesichert, dass der Gerätehersteller selbst seine Linux-Version weiterwarten kann, auch wenn schon lange kein anderer mehr auf der Welt diese Version nutzt. In der Praxis haben sich inzwischen langfristige Supportverträge mit Anbietern von kommerziellem Linux bzw. mit Servicedienstleistern für eine bestimmte Linux-Version bewährt. Der Nachteil von Linux ist der hohe Speicherbedarf – sparsamer Umgang mit CPU- und Speicherressourcen zählt nicht zu den Stärken von Linux. Systeme unter 4MB RAM sind nur sehr schwer zu realisieren; ein typisches Industriesteuergerät bringt es meist nur auf 1 bis 2MB RAM.
Zertifizierbarkeit
Vor Schwierigkeiten stellt Linux die Unternehmen auch im Hinblick auf die Zertifizierbarkeit. Aber da sind die Dinge in Bewegung geraten: Herausgebildet hat sich die Zertifizierung von Open-Source-Software auf der sorgfältigen Dokumentation des Herstellungs- und Testprozesses. Dokumentation und Testergebnisse werden allgemein verfügbar gemacht. Hersteller von zertifizierungspflichtigen Produkten können diese Unterlagen für die Zertifizierung verwenden, wodurch es mittelfristig zu einem \’erleichterten Zertifizierungsverfahren\‘ kommen kann.
Echtzeitfähigkeit
Als größtes Einsatzhindernis in der Automatisierung galt lange die mangelnde Echtzeitfähigkeit von Linux. Inzwischen können die Gerätehersteller nahezu jede Anforderung realisieren. Weiche Echtzeit ist bereits heute mit dem Linux Kernel 2.6 verfügbar, harte Echtzeit wird bis voraussichtlich Anfang 2008, in etwa mit dem Linux Kernel 2.6.25 oder .26, standardmäßig verfügbar und einsatzfähig sein. Deterministische Echtzeit ist, abgesehen von einem Zwei-Scheduler-Ansatz wie Wind River Realtime-Core, bislang nicht möglich. Dabei wird als Betriebssystem ein echtzeitfähiger Mikrokernel verwendet, als dessen Task eine modifizierte Version des Linuxkernels läuft. Dadurch wird einerseits Echtzeitfähigkeit erreicht, andererseits bleibt die Kompatibilität für Standard-Linux-Applikationen gewahrt.
Implementierungsaufwand
Wie hoch der Implementierungsaufwand von Automatisierungssystemen unter Linux ausfällt, hängt von der Art des Gerätes ab. Für Human-Machine-Interface-Geräte wird der Aufwand etwas höher eingeschätzt als bei einer Implementierung unter Windows, da Windows mit der grafischen Benutzeroberfläche und vielen Tools punkten kann. Steuergeräte hingegen lassen sich unter Linux einfacher implementieren. Die Ursache liegt in erster Linie in der mangelnden Echtzeitfähigkeit von Windows. Bei kombinierten Geräten wie HMI mit Echtzeit-Steuerfunktionen sinkt der Aufwand gegenüber Windows, da nur ein OS benötigt wird, während bei Windows-basierten Systemen oftmals parallel dazu noch ein zweites Betriebssystem für die Echtzeitfunktionen zum Einsatz kommt.
