Steuerungstechnik in der Industrie 4.0 Ersetzt der Edge-Controller die SPS?

Der Edge Controller IC-3173 von National Instruments steuert hier eine 3D-Bildverarbeitungs-Anwendung nach dem Lasertriangulationsprinzip.
Der Edge-Controller IC-3173 von National Instruments steuert hier eine 3D-Bildverarbeitungs-Anwendung nach dem Lasertriangulationsprinzip.

Edge-Computing, auch als Fog-Computing bezeichnet, wird von vielen als das technische Konzept schlechthin für Steuerung und Datenkommunikation in der Industrie 4.0 gehandelt. Edge-Controller übernehmen demnach die Aufgaben der klassischen SPS, bringen die Cloud an die Maschine – und vieles mehr.

Welche Rolle werden nun Edge-Controller und welche SPSen in Zukunft spielen? Oder werden beide Konzepte sogar verschmelzen?

 

Edge-Controller werden Cloud-Konzepte auf der Maschinenebene ermöglichen und dabei die bisherigen Steuerungskonzepte integrieren. Wie das gehen soll, erläutert Alexander Bergner, Product Manager Industrial IoT bei TTTech Computertechnik.

Markt&Technik: Worum handelt es sich bei Edge-Controllern überhaupt?
Alexander Bergner: Edge-Controller sind Geräte, die die Anwendung von Cloud-Technologien in Produktionshallen und bei Maschinen ermöglichen. Durch die Verwendung von Virtualisierung lösen sie aktuelle Restriktionen von Embedded Systems auf und ermöglichen höhere Flexibilität von der Steuerungsebene aufwärts.

Welche Rolle werden Edge-Controller in der Industrie 4.0 spielen?
Zentrale Themen für die Industrie 4.0 sind Datendurchgängigkeit und Flexibilität. Diese Aspekte werden von Edge-Controllern integral unterstützt. Die Geräte werden die Infrastruktur bilden, auf der Programme der verschiedenen Software-Ebenen der industriellen Produktion ausgeführt werden.

Welche Aufgaben könnten Edge-Controller von der SPS übernehmen?
Edge-Controller können die Logikfunktionen der SPS übernehmen. I/O-Klemmen werden über Buskoppler angesteuert, komplexere Sensoren bzw. Aktuatoren direkt über Feldbusse auf Ethernet-Basis.

Inwieweit sind Edge-Controller zu harter Echtzeit fähig?
Mit aktueller Virtualisierungstechnik sind Zykluszeiten von 1 ms problemlos erreichbar. Es ist daher durchaus realistisch, dass in Zukunft Motion-Control-Aufgaben von Edge-Controllern übernommen werden.

Welche Bedeutung haben die aus der SPS-Welt bekannten IEC-61131-Programmiersprachen für das Edge-Computing, welche andere Programmiersprachen?
Edge-Controller brechen nicht mit den bekannten Steuerungskonzepten. Die SPS ist eine Anwendung auf einem Edge-Controller wie andere auch – allerdings mit erhöhten Anforderungen an die Echtzeitfähigkeit des Systems. Insofern lassen sich Edge-Controller wie bisher mit den bekannten IEC-61131-Sprachen programmieren. Daneben sind natürlich auch andere Konzepte denkbar – von Matlab bis C#. Die Flexibilität der Edge-Controller wird hier dazu führen, dass sich Anwender leichter zwischen Alternativen entscheiden können. Daher wird die Vielfalt an verwendeten Programmiersprachen voraussichtlich zunehmen.

SPS IPC Drives: Halle 2, Stand 541