Dienten die Industrie-PCs vorwiegend der Visualisierung und dem Bedienen & Beobachten, so war es später naheliegend, ihnen auch eine Steuerungsfunktion zu übertragen. Dazu musste sich die Hardware-Plattform für das industrielle Umfeld eignen und weitere Anforderungen wie z.B. Echtzeitfähigkeit erfüllen. Ein Überblick über die angebotenen PC-basierten Steuerungen zeigt allerdings, dass eine Vielzahl der Geräte nicht die Form eines IPC mit integriertem Display bzw. Touchscreen besitzt. Vielmehr handelt es sich um displaylose Geräte, die sich für die Wandschrankmontage und/oder für die Hutschiene eignen. Auffallend ist jedoch eine große Anzahl unterschiedlicher Schnittstellen, die z.B. für die Kommunikation und zum Anschluss eines Displays verwendet werden können. Die separate Anbindung eines Displays hat den Vorteil, dass man nicht von vornherein auf eine bestimmte Größe festgelegt ist. Stellt sich z.B. heraus, dass bei einem Gerät mit integriertem Display die verfügbare Anzeigefläche zu klein ist, wird ein neues Gerät fällig. Andererseits gibt es Anwendungen, bei denen keine direkte Visualisierung erforderlich ist, wohl aber die unterschiedlichen Schnittstellen für Feldbusse, Industrial Ethernet sowie E/A-Module.
Betriebssystemproblematik
Das Betriebssystem spielt eine Schlüsselrolle für den Einsatz eines IPCs zu Steuerungsaufgaben. Der Wunsch der Anwender war groß, hierbei standardisierte Systeme einzusetzen, z.B. eine vertraute Windows-Oberfläche besaßen. Da die für den Bürobereich verwendeten Systeme den Anforderungen z.B. hinsichtlich der Echtzeitfähigkeit nicht entsprachen, mussten diese Fähigkeiten mit verschiedenen Kunstgriffen hinzugefügt werden. Der Einsatz von z.B. Windows NT zeigte dabei einige Probleme: Die Administration erforderte bereits erhebliches Spezialwissen, und die aufgegebene Unterstützung durch den Hersteller verdeutlichte, dass nicht nur der Hardwarewechsel, sondern auch der Betriebssystemwechsel nicht mit dem längeren Einsatz in Maschinen und Anlagen in Einklang zu bringen ist. Mit den heute zur Verfügung stehenden Echtzeitbetriebssystemen wie Windows CE.Net, RT Linux, VXWorks usw. sind einige Probleme gelöst, aber noch nicht alle Wünsche erfüllt. Deutlich wird das bei den Hochlauf- bzw. Wiederanlaufzeiten der Betriebssysteme. Wenn Windows NT bei einem Hersteller dafür 30 bis 60 Sekunden braucht, kann man davon ausgehen, dass hier spezielle Einstellungen vorgenommen wurden. Auch der Start von Windows CE oder anderer Echtzeitbetriebssysteme dauert zumeist länger als der übliche Einschaltvorgang einer klassischen SPS. Ein anderes Problem, nämlich die Sicherung remanenter Variablen, hat man heute, auch bei Systemen ohne rotierende Festplatte, durch den Einsatz von Flash-Speichern gut im Griff.
Zusatzsoftware
Der großzügige Speicherausbau und leistungsstarke Prozessoren ermöglichen den Einsatz zahlreicher Zusatzsoftware. Neben SPS und Prozesssteuerung sind Motion Control, CNC und Robotersteuerung möglich. Die Steuerungsaufgaben sind wiederum Teil eines Automatisierungsprozesses, der die Kommunikation mit Sensoren, Aktoren und anderen Automatisierungsgeräten erfordert. Neben der Maschinen- bzw. Prozessvisualisierung sind oft weitere Datenverarbeitungen erforderlich, die von Bildverarbeitung bis hin zur Datenübertragung an übergeordnete Leitsysteme reichen. In Bereichen, bei denen diese Zusatzfunktionen nicht entscheidend sind, behalten die traditionellen SPSen ihre Bedeutung, zumal sie nicht dem raschen Wechsel von Hard- und Software unterworfen sind, wie er in der PC-Welt vorherrscht. (ghl)
