Maschinen und Anlagen bestehen längst nicht mehr nur aus Mechanik. Vielmehr handelt es sich um mechatronische Gesamtwerke, in denen die Elektrik, Elektronik und Software ebenso bedeutend sind. Weil sich die Aufgaben in den einzelnen Fachgebieten wesentlich unterscheiden, arbeiten Entwickler der unterschiedlichen Disziplinen meist nach Spezialisierung getrennt. Sie verwenden unterschiedliche, für den jeweiligen Zweck optimierte Softwarewerkzeuge. Der Schlüssel, die Entwicklung effizient zu parallelisieren, liegt darin, die Entwicklungssysteme zu optimieren: Die unterschiedlichen Entwickler müssen auf eine gemeinsame Datenbasis zugreifen und miteinander Informationen austauschen können. Eine wesentliche Steigerung der Entwicklungseffizienz lässt sich durch die gemeinsame Nutzung von Stamm- und Konfigurationsdaten erzielen. \“Die Grenzen zwischen den Disziplinen werden aufgrund der zunehmenden Offenheit der eingesetzten Systeme durchlässiger\“, sagt Thomas Michels, Leiter Produktmanagement bei Eplan. \“Die Einführung der datenbankgestützten Eplan-Plattform vor etwa sechs Jahren ermöglichte intelligente, einfach zu handhabende Schnittstellen zu Fremdsystemen.\“ Mechatronisch orientierte Softwareentwickler werden in der aktuellen Generation der B&R-Entwicklungsumgebung unter anderem auch bei einer durchgängigen Gestaltung der Hardwarekonfiguration unterstützt, die als Grundlage der Automatisierungssoftware unverzichtbar ist. Dazu verfügt Automation Studio 4 über eine bidirektionale Schnittstelle zu Eplan Electric P8. Über diese Engineering-Plattform, die von zahlreichen Maschinen- und Anlagenbauern genutzt wird, ist zudem eine interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Hardware-Projektierung der Automatisierungstechnik gewährleistet. Neben der Elektrotechnik ist mit Eplan Fluid auch die Projektierung in der Hydraulik, Pneumatik, Kühlung und Schmierung auf der Eplan-Plattform vertreten. Weitere offene Schnittstellen ermöglichen eine tiefe Integration der Plattform in die Prozess- und Systemlandschaft der Kunden. Dieser mechatronische Ansatz reduziert den Arbeitsaufwand und eliminiert eine wesentliche Fehlerquelle im Engineering.
Ansicht wie im Schaltschrank
Zur Konfiguration der Zielhardware verwenden Automatisierungsentwickler in Automation Studio 4 den System Designer. In diesem grafischen Editor entsteht die Topologie-Ansicht des Systems durch Anordnung von Fotos der einzelnen Hardware-Komponenten. Die Verbindungen zwischen den Komponenten werden quasi wie im Schaltschrank gesetzt. Fremdkomponenten werden durch Import der Geräte-Beschreibungsdateien, die von allen namhaften Herstellern bereitgestellt werden, hinzugefügt. \“Die Möglichkeit zum vollgrafischen Arbeiten in der 2D-Darstellung des System Designers gestaltet die Hardware-Konfiguration einfach und schnell\“, sagt Dr. Hans Egermeier, Business Manager Automation Software bei B&R. \“Zudem bleibt die Darstellung auch sehr komplexer Architekturen mit zahlreichen Varianten und Optionen übersichtlich, was speziell im Fall von Änderungen eine große Hilfe ist.\“ Die Verbindungen zwischen den einzelnen Hardware-Komponenten werden durch einfache Anwahl der Konnektivität im Hardware-Katalog erstellt. Anhand der dort hinterlegten Geräteeigenschaften prüft Automation Studio zusätzlich im Hintergrund die Plausibilität und setzt bereits erste Parameter. Die Verbindungen zwischen den einzelnen Hardware-Baugruppen werden im XML-Format gespeichert. Sie stehen dadurch sowohl für die automatisierte Fehlersuche und Diagnose zur Verfügung als auch für externe Anwendungen wie Eplan Electric P8. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Bidirektionaler XML-Export
Um die Hardware-Konfiguration weiter zu vereinheitlichen und zu vereinfachen, werden ganze Hardware-Topologien inklusive I/O-Mapping direkt aus Eplan Electric P8 in Automation Studio übernommen und bidirektional abgeglichen. Technisch funktioniert der Abgleich per Import oder Export der Projektdaten in Form von XML-Dateien. \“Heute wird in aller Regel noch zuerst die Mechanik, dann die Elektrokonstruktion und am Ende – oft unter enormem Zeitdruck – die Software entwickelt\“, sagt Egermeier. \“Zumeist werden daher die Entwickler fertige Konfigurationen aus Eplan Electric P8 nach Automation Studio übernehmen. Die Möglichkeit, umgekehrt vorzugehen und eine von der Software vorgegebene Konfiguration zur Weiterbearbeitung an die Elektrokonstruktion zu übergeben, ist durch die bidirektionale Schnittstelle ebenfalls gegeben und wird nicht selten auch die effizientere Alternative sein.\“ In erster Linie dient der bidirektionale Datenaustausch der Synchronisierung zwischen den unterschiedlichen Entwicklungsdisziplinen, die stets auf Basis aktueller und für beide Seiten gültiger Daten arbeiten können. Die an der gemeinschaftlichen Entwicklung Beteiligten müssen einander für die Abstimmung nicht treffen, was die Zusammenarbeit erleichtert und den Zeit- und Kostenaufwand von Reisen und Sitzungen minimiert. So kann sukzessive ein Gesamtwerk entstehen, das in der finalen Version garantiert interdisziplinäre Datenkonsistenz aufweist. \“Das ist gerade in zeitkritischen Situationen ein unschätzbarer Vorteil\“, sagt Michels. \“Last-Minute-Änderungen während einer heißen Inbetriebnahmephase führten in der Vergangenheit oft zu späteren Problemen, weil sie nicht ausreichend durchdacht und dokumentiert wurden.\“ Werden die Daten über definierte Schnittstellen getauscht, sodass Änderungen für alle Entwickler jederzeit sichtbar sind, bleibt die Datenkonsistenz bis zuletzt gewahrt.
Konflikte ganz bewusst beheben
Jede Seite arbeitet unverändert auf den gewohnten Softwaretools, die sie bei ihren spezifischen Aufgaben bestmöglich unterstützen. Kommt es vor, dass Elektrokonstrukteure auf der einen und Software-Entwickler auf der anderen Seite gleichzeitig Änderungen vornehmen, kann es zu Konflikten kommen. Die jeweiligen Softwaretools zeigen die widersprüchlichen Inhalte durch Hervorheben auf, sodass sich die Entwickler für die eine oder die andere Variante entscheiden können. Bewusst wurde hier auf einen Automatismus verzichtet, der ein gewisses Maß an Fehleranfälligkeit bergen würde. \“Software-Entwickler kennen ähnliche Methoden von Programmcode-Editoren, andere vom Textverarbeitungsprogramm im Büro\“, sagt Egermeier. \“Da alle Änderungen gegenüber dem zuletzt bearbeiteten Stand angezeigt werden, entsteht ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand für deren Dokumentation eine lückenlose Versionierung.\“ Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
