Siemens hat im Jahre 1996 das Konzept Totally Integrated Automation vorgestellt und damit die Automatisierungslandschaft nachhaltig verändert. Ein so umfangreich integriertes Automatisierungskonzept hatte bis dahin niemand vorgestellt. Verfügbar war von dem was TIA heute ist damals noch sehr wenig. Dennoch hat allein die Vorstellung dieser Vision dafür gesorgt, den Blick vom letzten Bit der SPS auf etwas Größeres, Integrierteres zu lenken. Zumindest die elektrotechnischen Disziplinen einer Automatisierungsaufgabe sollten mit TIA besser ineinandergreifen. Und so hat Siemens einen erheblichen Anteil daran, dass sich viele SPS-Anbieter von damals heute Systemlieferanten oder Lösungsanbieter nennen. Mit der neuen PLM-Strategie geht Siemens jetzt den nächsten großen Schritt und integriert TIA in eine neue Denkweise, bei der alles vom Produktlebenszyklus her gedacht wird. Das geht weit über das hinaus was heute unter dem Begriff \’mechatronischer Engineeringansatz\‘ diskutiert wird. Hier wird das Wissen \’How-to-Produce\‘ immer wieder in den Entwicklungsprozess einer Automatisierungsaufgabe rückgekoppelt. Automatische Codegenerierung wird Realität Auch die Rede von Vorstandsmitglied Dr. Heinrich Hiesinger machte klar, in welche Richtung sich Siemens Automatisierungstechnik entwickeln wird: \’Auf dieser Basis (TIA und TIP, Anm. d. Redaktion.) wird Siemens mit der Verschmelzung von Hard- und Softwaretechnologie in der Automatisierung maßgeblich die Zukunft der Branche gestalten\‘, sagte er auf der Pressekonferenz auf der Hannover Messe. \’Wir werden die Integration neuer Softwaretechnologien in die eigentliche Automatisierung und die Anbindung von Produktionssystemen an Produktentwicklungs- und Warenwirtschaftssysteme konsequent vorantreiben. Bei industrieller Software werden wir unser Portfolio im Bereich PLM und MES zu durchgängigen und produktiven Lösungen vereinen\‘, so Hiesinger weiter. Mit dem Integrationsstand der Akquisition von UGS unter dem Namen Siemens PLM in das Unternehmen zeigte er sich zufrieden. Welche Konsequenzen diese Strategie für die Unternehmen in Zukunft haben wird, beschreibt er wie folgt: \’Die Integration der PLM-Softwaretechnologie in das Siemens-Portfolio wird langfristig zur Vereinigung von Produktionsplanung und Produktion führen. Künftig wird in der Engineeringphase die Entwicklung an die spätere Produktion digital angekoppelt.\‘ Und Hiesinger wird noch konkreter wenn er sagt: \’Nach unserer Einschätzung wird es im Automobilbau und anderen hoch entwickelten Industrien in 10 bis 15 Jahren ein integriertes Design für Mechanik, Automatisierung und Steuerung geben, bei dem die Codes für die Automatisierungskomponenten automatisch generiert werden. Damit verlagert sich der Wettbewerb noch mehr als heute auf die Seite des Engineerings. Während viele SPS-Konkurrenten sich heute auf Seiten der Automatisierungskomponenten sowohl von der Technologie als auch von der Integration her durchaus gut mit den Siemens-Produkten messen lassen können, wird die Messlatte durch die Integration ins PLM/MES deutlich höher gehängt. Ein komplettes PLM-Portfolio wie das von ehemals UGS haben nicht viele Anbieter im Programm. Und so müssen kleinere Automatisierungs-Anbieter eine Nische finden oder ein Konzept entwickeln, wie sie ihren Kunden eine ähnliche Perspektive bieten können. Unmöglich ist das sicherlich nicht. Klar ist aber auch, dass Siemens – trotz aller derzeitigen internen Probleme – seinen Wettbewerbern konzeptionell einen Schritt voraus ist. PLM verändert Siemens-Stand Das das PLM-Thema die Siemens-Welt verändert, war auch auf den 4.500m2 Ausstellungsfläche des diesjährigen Stand auf der Hannover Messe sichtbar: Den Mittelpunkt des Standes bildete eine Live-Demonstration aus der Automobilfertigung von der Rohstoffverarbeitung über die Anlagenauslegung sowie Produkt- und Fabriksimulation bis hin zur Automatisierung von Bearbeitungsmaschinen und Förderapplikationen. Den zentralen Bestandteil der Live-Demo bildeten die Systeme rund um PLM und die digitale Fabrik. Rund um die digitale Fabrik und das Product Lifecycle Management waren Lösungen für CAD oder die digitale Produktentwicklung zu sehen. Mit ihren Automatisierungslösungen, -produkten und -systemen zeigten die aus der Umstrukturierung bei Siemens hervorgegangenen Divisionen Drive Technologies und Industry Automation Innovationen für die komplette Wertschöpfungskette ? von Produktentwicklungs- und Automatisierungslösungen bis zur Vernetzung von Produktions- und Logistiksystemen sowie von Warenwirtschafts- und Produktionssystemen. Fazit Wird der SPS-Programmierer zum Auslaufmodell? Das ist wohl die nahe liegende Frage, wenn man die neue Siemens PLM-Strategie bis zu Ende denkt. Man ist geneigt sie – abhängig von der Branche, der man zugehört – mehr oder weniger schnell zu bejahen. Fragt sich bloß wann? Siemens selbst geht hier von Zeiträumen im Bereich von 10 bis 15 Jahren aus – bei der innovativen Automobilindustrie. Viele andere Branchen werden deutlich länger brauchen. Ein Abgesang auf die SPS wäre jedenfalls deutlich zu früh angestimmt. Aber die Komposition ist schon in Auftrag gegeben. (kbn) Neue Siemens Produkte frisch von der Hannover Messe Auch im Zeitalter integrierter Gesamtlösungen spielen die einzelnen Komponenten noch immer eine wichtige, wenn auch nicht die wichtigste Rolle, schließlich sind sie die Basis jeden Systems. In Hannover hat Siemens zahlreiche neue Produkte vorgestellt, von denen wir einige im Folgenden vorstellen. Controller mit IRT Eine breite Palette Simatic-Controller kommuniziert jetzt via IRT (Isochronous Realtime)-Profinet. Die Geräte sind mit den entsprechenden Schnittstellen ausgestattet. IRT-fähig sind die CPU 319-3 PN/DP für Simatic S7-300, die Profinet-CPUs der Simatic S7-400, eine neue Profinet-CPU für das dezentrale Peripheriesystem ET 200S und der neue Embedded Controller Simatic S7-mEC. IRT eignet sich vor allem in größeren Maschinen und Anlagen mit geringer Aktualisierungszeit und vielen Teilnehmern in Linienanordnung. Von Vorteil ist IRT auch, wenn schnelle Automatisierungsdaten und hohes Standard-Ethernet-Datenvolumen, z.B. per TCP/IP, in einem Netz zu übertragen sind. Der Controller teilt die Medium-Bandbreite in zwei Intervalle. Eines davon ist für den deterministischen Austausch von Automatisierungsdaten reserviert, das andere wird für die zeitunkritischen Standard-Ethernet-Daten genutzt. Die FSU (Fast Start Up)-Funktion ermöglicht innerhalb einer Sekunde den Hochlauf von am Netz angeschlossenen Profinet-IO-Devices. Dies ist z.B. bei Roboterapplikationen mit schnellem Werkzeugwechsel von Vorteil. Der integrierte Web-Server bietet komfortable Diagnosefunktionen, beispielsweise für die Topologie des gesamten Netzes oder zum Zustand der angeschlossenen Profinet- und Profibus-Feldgeräte. Wichtige Web-Seiten, etwa Variablenstatus und -tabellen sowie der Feldgerätezustand, werden automatisch aktualisiert. Produkte mit IO-Link Das abgestimmtes System für die Sensor- und Aktoranbindung IO-Link umfasst Komponenten und die Integration in Totally Integrated Automation. Das Portfolio der IO-Link-Devices reicht von Farbsensor, Laser-Abstandssensor und Ultraschallsensor bis zu zwei Feldverteilermodulen. Die Anschaltung an die dezentrale Peripherie erfolgt über ein Modul der ET200S. Das gesamte IO-Link-System wird zentral in Step 7 mit dem IO-Link-Konfigurationstool parametriert und in den Simatic- Automatisierungsverbund integriert. Der Farbsensor Simatic PXO mit IO-Link erkennt Objekte unterschiedlicher Farbe, beispielsweise bei variabel bedruckten Verpackungen. Es stehen fünf frei einstellbare Referenzfarben bereit, die entweder per Teach-in am Sensor vorgegeben oder als Rezepturparameter via IO-Link-Schnittstelle zu diesem übertragen werden. Mit der IO-Link-Schnittstelle kann man zu detektierende Farben im laufenden Betrieb dynamisch ändern. Dazu werden Farben an einem definierten Punkt gemessen, deren RGB-Wert an die Steuerung übertragen und dort ausgewertet. Der Laser-Abstandssensor Simatic PXO mit IO-Link misst Abstände. Der einstellbare Messbereich liegt bei 80 bis 300mm. Über zwei Tasten am Gerät oder das in Step 7 integrierte IO-Link-Konfigurationstool wird der Distanzsensor parametriert. Parametrieren lässt sich beispielsweise ein externes Triggersignal, eine Mittelwertbildung über mehrere Messzyklen oder eine Hold-Funktion. Ein weiteres IO-Link-Produkt ist der Ultraschallsensor Simatic PXS. Das Gerät mit zylindrischem Gehäuse verfügt bei kleiner Blindzone über einen Erfassungsbereich bis zu 1m. Per IO-Link-Schnittstelle lassen sich Funktionen wie Mittelwertbildung, Dämpfung oder zeitabhängige Messung parametrieren und deren Ergebnisse zwecks Auswertung zur zentralen Steuerung übertragen. Die IO-Link Feldverteiler-Module in Schutzart IP67 sind für den Einsatz im Feld ausgelegt und eignen sich zum Anschluss kleiner Sensorgruppen direkt in der Anlage. Bis zu acht binäre Sensoren oder Endschalter werden an das mit IO-Link-Schnittstelle ausgestattete Modul angeschlossen. Dieses wird mit einem IO-Link-Mastermodul des dezentralen Peripheriesystems ET200S angebunden und erspart somit die Einzelsignalverdrahtung in den Schaltschrank. Für die Konfektionierung vor Ort steht standardisierte M8- und M12-Anschlusstechnik zur Verfügung. Mehr Kommunikationsleistung für PC-based Automation Die PC-basierte Steuerung Simatic WinAC RTX ist mit Profinet-Schnittstelle ausgestattet. Diese lässt sich für die Standard-Ethernet- wie auch Profinet-Kommunikation nutzen, z.B. in der Funktion eines Profinet-IO-Controllers oder zur Kommunikation nach Profinet CBA (Component Based Automation). Gemäß Profinet IRT (Isochronous Realtime)-Protokollstandard kommuniziert die Steuerung isochron zu I/O-Geräten und anderen Automatisierungssystemen. WinAC RTX betreibt die Schnittstelle unabhängig vom Betriebssystem Windows. Dies erhöht die Verfügbarkeit und garantiert Deterministik. Zusätzlich steuert der Controller noch bis zu drei Profibus-Stränge. Das Produkt wird mit Step 7 projektiert und programmiert, entweder am PC selbst, auf dem die Software installiert ist, oder von jedem beliebigen Punkt des Netzwerks aus über Profinet oder Profibus. Das Gerät ist Programm-kompatibel zu den Simatic-S7-400-Controllern, sodass sich bereits erstellte Software eins zu eins verwenden lässt. Mit dem Open Development Kit (ODK) werden Windows- und C/C++-Applikationen sowie PC-Karten und -Peripherie einfach integriert, um die PC-basierte Lösung an die individuelle Automatisierungsaufgabe anzupassen. Die Steuerung ist kompatibel zu den Vorgängerprodukten; alle Anwenderprogramme sind unverändert weiterverwendbar. Logikmodule mit Textdisplay Siemens hat neue Logo!-Grundgeräte entwickelt, die mehr Leistung versprechen. Die Speicherkapazität ist mit 200 Funktionsblöcken 50% größer als bisher und die Analogeingänge wurden auf vier verdoppelt. Die Geräte verfügen über vier Zähler bis 5kHz und sind mit Teleservicefunktionen sowie zehn Menüsprachen ausgestattet. Ein abgesetztes Textdisplay kann direkt an das Grundgerät angeschlossen oder bis zu 10m Entfernung installiert werden. Es ist vierzeilig mit zwölf Zeichen pro Zeile. 50 unterschiedliche Meldungen à vier Zeilen sind projektierbar, wobei Darstellungen wie Tickertext, Bargraph oder Toggleparameter die Anzeigemöglichkeiten erweitern. Für einen durchlaufenden Tickertext lassen sich beispielsweise bis zu 32 Zeichen je Zeile hinterlegen. Die Anzeigen am externen Textdisplay und internen Gerätedisplay sind unabhängig voneinander. So lassen sich z.B. bedienerrelvante Meldungen am abgesetzten Textdiplay anzeigen und Informationen für den Service im Schaltschrank. Die Logikmodule sowie das interne und externe Display werden mit der Standardsoftware Logo! Soft Comfort V6 projektiert. Neue Funktionsblöcke für Arithmetik und Pulsweitenmodulation erweitern die Anwendungsmöglichkeiten. Die Funktion Teleservice dient der Gerätekontrolle und Fehlersuche im Servicefall. Zum Aufrüsten bestehender Anlagen mit früheren Logo!-Generationen sind nur die Grundgeräte zu erneuern. Die installierten Erweiterungs- und Kommunikationsmodule sind weiterverwendbar, ebenso bereits erstellte Programme. Die Anwendungen reichen von Lichtsteuerungen, Autowaschanlagen und Zugangskontrollen über Aquariumstechnik, Müllpressen, Umreifungsmaschinen, Achsschmieranlagen in Zügen, Fütterungsanlagen in der Viehzucht bis hin zu Druckerhöhungsanlagen und Pumpstationen. In einer der folgenden Ausgaben werden wir ausführlich über die neuen Grundgeräte berichten. Automatisierung, RFID und Geschäftsprozesse Die Software Simatic RF-Manager 2008 zur Integration von RFID (Radio Frequency Identification)-Systemen in Geschäftsprozesse bietet in der aktuellen Version eine Reihe an Neuerungen. Er verknüpft jetzt RFID- mit Automatisierungsdaten von Simatic-S7-Steuerungen und erfasst auch Daten mobiler Simatic-RF610MHandterminals. Zudem wurde die Software erweitert mit neuen Funktionen zur Projektierung, Inbetriebnahme und Instandhaltung. Die Software verknüpft jetzt RFID-Daten mit Automatisierungsdaten von Simatic-S7-Steuerungen. Damit werden z.B. Steuerungsaufgaben abhängig von Leseereignissen ausgelöst, etwa eine Weiche abhängig von der Position eines Tags (Datenträger) gestellt. Auch lassen sich Schreib-/Leseaufträge für ein Schreib-/Lesegerät (Reader) über die Steuerung auslösen und gelesene RFID-Daten zur Steuerung übertragen. Bei den Engineering-Funktionen gibt es einen neuen übergreifenden Editor zur gleichzeitigen Parametrierung aller RFID-Geräte. Mit neuen Simulationsfunktionen kann man jetzt Signalverläufe und RFID-Leseereignisse ohne installierte RFID-Hardware vorab testen. Außerdem gibt es neue Systemfunktionen zur Verarbeitung von Anwenderdaten im RF-Manager. Die Software eignet sich für unterschiedliche Szenarien in Logistik und Distribution – von der Kennzeichnung einzelner Produkte bis zur automatischen Erfassung ganzer Warenströme. Die Software verwaltet Reader, sammelt die von diesen gelieferten Daten der Tags, verdichtet die Daten und stellt sie dem Warenwirtschaftssystem in der benötigten Genauigkeit und Menge bereit. Außerdem lässt sich auf jedes einzelne Tag zugreifen, um Daten oder EPCglobal (Electronic Product Code)-konforme Produkt-Kennungen zu lesen und zu schreiben. Der Standard EPCglobal treibt die Identifikation per RFID im UHF-(Ultra High Frequency)-Bereich voran. Automatisch WinCC-Projekte erzeugen
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