Vor der Schwelle zu neuen Anwendungen Trends beim IPC

Vorbild für den Technologietransfer

Die Entwicklung des Industrie-PC ist modellhaft dafür, wie eine Entwicklung aus dem „Consumer“-Bereich in der industriellen Anwendung Fuß fasst. Die Gründe für den Erfolg bei der Umwidmung „Unterhaltungselektronik“ in „professionelle Elektronik“ sind das unschlagbare Preis/Leistungs-Verhältnis beim PC, die Verfügbarkeit verschiedener Betriebssysteme und leistungsfähiger Software-Entwicklungssysteme und schließlich leis-tungsfähige Schnittstellen zum Rechner-System und für die Integration der Außenwelt, wie z.B. USB 2.0. Höchste Rechenleistungen verlangt die Umstellung der Feldbus-Technik in der Automatisierung auf Echtzeit-Ethernet; hier ist zu erwarten, dass mit der nächsten Leistungsklasse der PC-Prozessoren die Bewältigung der Echtzeit-Ethernet-Protokolle zum Standard-Leis-tungsumfang gehört.

Mit Systemen wie dem Fahrzeug-Rechner „Enduro“ oder dem IPC-Baukasten „Jrex-Box“ von Kontron wird der PC auch in weiteren Anwendungsfeldern einsatzfähig. Mit den dort verfügbaren Rechenleistungen und Schnittstellen ließe sich etwa eine „Toll Collect“-OBU (On Board Unit) aus Standard-Komponenten modular realisieren. Überhaupt ist das Automobil das Einsatzfeld für den Industrie-PC. Für die dort interessierenden Schnittstellen sind entsprechende Umsetzermodule durchaus verfügbar, da-rüber hinaus bietet er durch USB 2.0 den Anschluss an die Welt der digitalen Multimedia-Systeme. Die Ausrüstung von Spezial- und Nutzfahrzeugen ist ein Anwendungsfeld für den IPC in einer erschütterungsfesten Variante, weil hier, wie auch in der Automatisierung, die Steuerung der Einzelgeräte im Fahrzeug über Feldbusse realisiert wird. Schließlich sind die Fragen der Gestaltung einer auch unter rauhen Bedingungen funktionierenden Mensch-Maschine-Schnittstelle gelöst, die Integration eines Web-Servers und der Anschluss eines GPRS-Moduls würden die Möglichkeit für das Flottenmanagement eröffnen.

Mit der Verfügbarkeit von Standard-Software für die Implementierung einer Soft-SPS hat sich das Einsatzgebiet des Industrie-PC ganz erheblich erweitert. Voraussetzung dafür war allerdings, dass hier ein etablierter Standard vorhanden war (IEC 61103-3), mit dem der Funktionsumfang und die Programmierung der speicherprogrammierbaren Steuerung genau festgelegt waren, die dann durch Software-Häuser wie 3S [14], KW-Software [15] oder IBHsoftec [16] in entsprechende Software-Plattformen mit Laufzeit- und Entwicklungsumgebungen umgesetzt wurden. Dadurch konnten z.B. die Hersteller von Industrie-Displays durch die Anbindung eines Industrie-PC-Moduls ebenso zum Steuerungshersteller avancieren. Hersteller von Motorsteuerungen konnten zudem die integrierte Ansteuerelektronik auf Basis eines Embedded-PC mit den Standard-Funktionen einer SPS ausrüsten und so die mit der motorischen Bewegung zusammenhängenden Zusatzfunktionen über die Standard-SPS-Programmierschnittstelle realisieren. Auf diese Weise entstanden ohne größeren Zusatzaufwand Geräte, mit denn sich das Konzepts einer „dezentralen Automatisierung“ realisieren ließ.

Eine vieldiskutierte neue Anwendung des Industrie-PC ist die Gebäudeautomatisierung. Auch hier könnten die bisher eingesetzten einfachen Controller durch PC-basierte Systeme abgelöst werden. Mit den höheren Anforderungen an das Gebäudemanagement mit Zugangskontrolle und einer verbesserten Steuerung des Raumklimas bei gleichzeitiger Optimierung der eingesetzten Energie kann die höhere verfügbare Rechenleistung ebenfalls für die Realisierung dezentraler Sys-teme genutzt werden, die dann über Ethernet miteinander kommunizieren können. Eine Voraussetzung aber, und das könnte hier die Lehre aus dem Siegeszug der Soft-SPS sein, ist die Verfügbarkeit einer Standard-Software-Plattform. Damit lassen sich nicht nur „Heizung Klima Lüftung“ optimieren und ggf. biologische Merkmale bei der Zugangskontrolle überprüfen, sondern es wird auch eine praxisgerechte „Migration“ der bisherigen Systeme ermöglicht. Denn auch hier gilt das Motto der Informatiker: „Software drives Hardware“, und das heißt in diesem Falle, dass neue Anwendungen des PC wohl erst durch Standard-Software-Plattformen erschlossen werden.

[1]ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. – www.zvei.org
[2]Beijer Electronics AB – www.beijer.se
[3]Phoenix Contact GmbH & Co. KG – www.phoenixcontact.com
[4]vhf camfacture GmbH – www.vhf-camfacture.com
[5]tci Gesellschaft für technische Informatik mbH – www.tci.de
[6]Advantech Co., Ltd. – www.advantech.com
[7]Langmann, R.; Rojas Peña, L.: Automatisieren mit Embedded-Web-Controller. Elektronik 2006, H. 5, S. 80ff.
[8]Pacas, M.; Villwock, S.; Allebrod, S.: Kommunikation zwischen Antriebsregelgerät und PC. Elektronik 2006, H. 6, S. 60ff.
[9]Digital Logic AG – www.digitallogic.ch
[10]TQ-Components GmbH – www.tqc.de
[11]SMA Technologie AG – www.sma.de
[12]Kontron Embedded Computers – www.kontron.com
[13]Egger, H.: Maximale Leistung auf kleinstem Raum. Elektronik 2005, H. 23, S. 40ff.
[14]3S Smart Software Solutions GmbH – www.3s-software.com
[15]KW-Software GmbH – www.kw-software.com
[16]IBHsoftec Gesellschaft für Automatisierungstechnik mbH – www.ibhsoftec-sps.de