Projektierung von Steuerungsanwendungen mit integrierter Visualisierung SPS und Visu mit einem Tool entwickeln

Projektierung einer Bedienoberfläche für mobile Maschine direkt im IEC-61131-3-Entwicklungssystem
Projektierung einer Bedienoberfläche für mobile Maschine direkt im IEC-61131-3-Entwicklungssystem

Um Steuerungs- und Visualisierungs-Anwendungen zu erstellen, mussten Entwickler früher auf zwei separate Tools zurückgreifen. Mittlerweile gibt es Engineering-Umgebungen, die beide Aspekte integriert haben. Welchen Nutzen bringt dies in welchen Fällen?

Für die Bedienung von Maschinen und Anlagen haben Visualisierungen auf Display-Basis klassische Bedientafeln mit Tastern, diskreten Messgeräten und Lampen längst abgelöst. Projektierer können, wenn sie solche Bedienoberflächen erstellen wollen, auf viele spezielle Tools zurückgreifen. Mittlerweile gibt es auch Visualisierungs-Projektierungstools, die in Steuerungs-Programmiertools integriert sind: Das IEC-61131-3-Entwicklungssystem Codesys von 3S Smart Software Solutions beispielsweise umfasst eines, und immer mehr Anwender setzen es ein. Der folgende Artikel erläutert die unterschiedlichen Aspekte der Integration und die Vorteile, die sich daraus ergeben.

Projektierung von Visualisierungen im IEC-61131-3-Tool
 
Mit einer integrierten Lösung kann der Steuerungsprogrammierer neben der Logikapplikation recht einfach Bedienoberflächen für Test oder Inbetriebnahme erstellen. Dazu stehen ihm Dialoge, Eingabehilfen und Variablenlisten zur Verfügung, die er auch von der Programmierung her kennt und die auf denselben Variablenraum zugreifen. Welchen Vorteil hat er, wenn er selbst solche Visualisierungen erstellt? Grafische Oberflächen direkt in der IEC-61131-3-Entwicklungsumgebung helfen ihm, den Ablauf seines Applikationsprogramms im Online-Betrieb mit der Steuerung rascher zu erfassen und damit Entwicklung und Applikationstests zu beschleunigen. Service-Techniker oder Inbetriebnahme-Ingenieure in der Maschinenhalle gewinnen durch entsprechend aufbereitete Bildschirmmasken schneller Überblick über Variablenwerte der Steuerung. Optimierungen und Anpassungen am Steuerungsprogramm, die sich daraus ergeben, können sie vornehmen, ohne die Oberfläche zu verlassen. Der Weg von speziellen Masken für Tests, Diagnose und Inbetriebnahme hin zur intuitiven Oberfläche für den Maschinenbediener ist nicht mehr weit: In der Oberfläche des Tools stehen zahlreiche Visualisierungselemente unterschiedlicher Komplexität zur Verfügung, die sich mit wenigen Mausklicks mit Steuerungsvariablen verbinden lassen. Zusätzlich kann der Anwender Bitmaps und Vektorgrafiken im SVG-Format einbinden, miteinander kombinieren und animieren. Über Visualisierungsstile kann er optische Eigenschaften der Oberfläche wie etwa Farben, Bilder und Schriften zentral verwalten und für andere Anwendungen ohne Aufwand umschalten. Wie in vergleichbaren Systemen bietet das System eine eigenständige Benutzerverwaltung speziell für die Visualisierung, kann Trendinformationen von Variablen darstellen und aufzeichnen und bringt eine Umschaltung zwischen verschiedenen Sprachversionen mit. Auch Alarme lassen sich aus den Daten der Steuerung konfigurieren, anzeigen und verwalten.

Weitere Vorteile der Integration von SPS- und Visualisierungs-Programmierung:

  • Die IEC-61131-3-Programmierung geht schneller, wenn Steuerungsprogrammierer vorhandenen Code etwa für eine spezielle Maschinenfamilie in Form von Bibliotheken wiederverwenden. Solch eine Bibliothek kann auch Visualisierungsvorlagen oder -teile enthalten, die bei der Projektierung einer neuen Maschine genauso wiederverwendbar sind wie ein Funktionsblock für eine Maschineneinheit. Visualisierungen lassen sich sogar mehrfach verwenden: Mit dem Frame-Objekt kann eine Visualisierung eigenständige Zugriffsvariablen für die Darstellung mitbringen; diese Variablen werden dann mit den erforderlichen Steuerungsvariablen verknüpft.

  • Skript-Engines zur Aufbereitung von Visualisierungsdaten sind überflüssig: Kalkulationen können mit den Mitteln der IEC 61131-3 ausprogrammiert und in Echtzeit in der Steuerung oder abgesetzten Anzeigegeräten ausgeführt werden.

  • Neue Visualisierungselemente mit komplexer Funktionalität etwa für spezielle Anwendungen lassen sich direkt in Codesys entwickeln. Nötig ist dazu lediglich ein entsprechendes Toolkit für das Codesys Development System.