»Smart Production Library« von PLCnext
Raschere Inbetriebnahme durch weniger Engineering
Im Zuge der Entwicklung hin zur Industrie 4.0 muss die Anlagensteuerung immer mehr Funktionen erfüllen. Wichtig ist es daher, die Komplexität des Engineerings zu reduzieren. Doch wie lässt sich dies bewerkstelligen?
Wechselnde Bedürfnisse des Marktes, individuellere Kundenwünsche, eine nachhaltige Energienutzung und der Fachkräftemangel treiben die Digitalisierung in den Unternehmen voran. Daher muss die Anlagensteuerung immer mehr Aufgaben übernehmen. Neben der eigentlichen Automatisierungsfunktion werden umfangreiche Diagnosen, die Erfassung von Betriebs- und Prozessparametern sowie standardisierte Kommunikations-schnittstellen zur IT oder in die Cloud gefordert. Dabei sind das Engineering zu minimieren sowie die Inbetriebnahme einfacher und schneller zu gestalten (Bild 1).
Phoenix Contact will diesen Rahmen-bedingungen mit der Smart Production Library für sein Automatisierungs-Ecosystem »PLCnext Technology« entgegenkommen. Die im digitalen Softwaremarktplatz »PLCnext Store« erhältliche Bibliothek ermöglicht eine schnelle und einfache Programmierung, Visualisierung und Diagnose einer Maschine oder Anlage in der Engineering-Umgebung »PLCnext Engineer«. Dazu umfasst die Bibliothek ein System von Funktionsbausteinen und Visualisierungsobjekten zur Codegenerierung für die jeweilige Applikation. Bausteine und Objekte bilden eine funktionale logische Einheit.
Automatische Erstellung der Visualisierung
Eine als »Generator-Konfiguration« bezeichnete Beschreibungsdatei bildet den Schlüssel für eine vollständige automatische Erstellung der Visualisierung. Die Bibliothek bietet abgesehen von Basisfunktionen – wie Diagnosen oder der Einstellung von Betriebsarten, etwa Hand- oder Automatikbetrieb – Bausteine für Aktuatoren, Roboter, Antriebe und das Energiemanagement. Die Visualisierung läuft im HMI-Webserver des PLCnext-Systems, sodass keine Datenhaltung in Anzeigegeräten nötig ist. Auch der Alarmserver wird vom Steuerungsprogramm ausgeführt und ist komplett mehrsprachig in das Gesamtsystem eingebunden.
Funktionsbausteine repräsentieren die Technologiefunktionen, die neben der funktionalen Logik aus den zugehörigen Visualisierungsobjekten und den Alarmen für die Diagnose bestehen und darüber hinaus die Schnittstellen zwischen diesen Elementen umfassen. Die Alarme müssen also nicht separat projektiert werden. Die Visualisierungsschnittstelle ist durchgängig mit generischen Animationen realisiert worden.
Das bedeutet, dass sich die Visualisierungssymbole aus einem Baukasten von Tastern, Anzeigeobjekten, Rahmen und Eingabeobjekten aufbauen und gruppieren. Anwender können die einzelnen Animationen – beispielsweise Farbumschläge oder das Blinken – somit allein durch eine Parameteranpassung im Funktionsbaustein ändern. Die Bibliothek ist offen für Erweiterungen und lässt sich somit durch eigene Funktionen ergänzen. Die Visualisierung ist mit Unterstützung der Objekte per Drag-and-drop an die Applikation adaptierbar. Sämtliche Objekte stehen mehrsprachig bereit und können um zusätzliche Sprachen erweitert werden (Bild 2).
Einteilung in verschiedene Funktionsbereiche
Die in der Smart Production Library zusammengefassten Funktionen sind wie folgt kategorisierbar:
• Basisfunktionen
Basisfunktionen kommen zur Diagnose der Steuerung, des Netzwerks und der Visualisierung zur Anwendung. Auf diese Weise lassen sich die jeweiligen Clients der Webvisualisierung überwachen sowie die Bedienrechte durch die IP-Adresse, die Client-ID und den Client-Namen identifizieren und einschränken. Nur der berechtigte Client kann ausgewählte Variablen ändern, unberechtigte Clients können von der Visualisierung ausgeschlossen werden. Im Exklusivmodus ist lediglich ein einziger Client zur Bedienung der Anlage zugelassen, alle anderen Clients werden in dieser Zeit gesperrt. Diese Funktionen lassen sich über SPS-Variablen steuern und somit in den Prozess integrieren. Der Alarm-Server verwaltet die Alarme mit Zeitstempel zyklusgenau in der Steuerung und kann ebenfalls eine Alarmhistorie speichern.
• Betriebsartenfunktionen
Eine Anlage erfordert verschiedene Betriebsarten, wie Hand-, Automatik- oder Einrichtbetrieb. Diese Funktionen sind für einzelne Betriebsartenbereiche zentral oder dezentral umsetzbar. Dabei werden Sicherheitsfunktionen – etwa Nothalt, Scanner oder Schutztüren – einbezogen, die der Bediener als Startvoraussetzungen abfragen kann. Über Softkey- oder Preselection-Bausteine lassen sich Sonderbetriebsarten oder Schaltfunktionen visualisieren und bedienen.
• Technologiefunktionen
Die Smart Production Library verfügt über unterschiedliche Funktionsbausteine zur Ansteuerung von Aktuatoren wie Motoren, Ventilen oder Robotern.
Auch Sensoren, etwa die Energiemessgeräte der Produktfamilie EMpro von Phoenix Contact, können mit den entsprechenden Energiemessbausteinen genutzt und angezeigt werden. Die Bausteine lassen sich individuell um weitere Technologien ergänzen. Gleiches gilt für Funktionen wie Analog Technology oder Modbus aus dem PLCnext Store (Bild 3).
- Raschere Inbetriebnahme durch weniger Engineering
- Datenhaltung stets konsistent
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