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SPS-Programmierung: Integriertes 3D-Engineering in der IEC-61131-Umgebung

3D-Modelle sind ein wesentlicher Eckpfeiler moderner Engineering-Konzepte. Deren Erstellung erfolgt bis dato in der Regel mittels spezialisierter Simulationswerkzeuge. Es geht aber auch einfacher – und zwar über eine direkt in die SPS-Programmierumgebung integrierte Zusatzkomponente.

3D Modelle, 3S Bildquelle: © OPAK

Der Automatisierer muss nicht mehr in abstrakten Größen und IT-Begriffen denken, sondern nur noch in Funktionalitäten des zu automati­sierenden Systems – so lautet die ­Vision des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsprojektes OPAK. Um diese Vision in die Realität ­umzusetzen, will das dahinterstehende ­Konsortium von Industriepartnern ­(siehe ­Kasten) eine offene Engineering-­Plattform für autonome mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur schaffen. Konkret wurden im Rahmen des Vorhabens drei Teilziele ­definiert:

■ Abstrakte Beschreibung von Automatisierungskomponenten, die dann mit einem geeigneten Engineering-Tool zur automatisierten Applikationserstellung verwendbar sind. Solche Komponenten kennen aufgrund ihrer Beschreibung sämtliche Anwendungsparameter, wie zum Beispiel verfügbare Schnittstellen, ihren Vorrat beziehungsweise den Bedarf an Ein- und Ausgängen sowie die Art der Anbindung an eine Steuerung.
■ Schaffung einer funktionsorientierten Maschinen- beziehungsweise Anlagenstruktur. Der Anwender kann also in Funktionseinheiten denken und diese projektieren, indem er deren verfügbare Fähigkeiten direkt kommandiert, ohne sich um die Bits und Bytes kümmern zu müssen. Basis hierfür sind dezentral gesteuerte, funktionale Komponenten mit inte­grierter Intelligenz oder zentral ausgeführte Software-Module, die diese Intelligenz kapseln.
■ Engineering mittels eines inte­grierten 3D-fähigen Software-Werkzeugs. Der Anwender soll ohne IT- oder Programmierkenntnisse die Applikation projektieren und in dem gleichen Werkzeug funktional überprüfen können.

Als Software-Basis für die Umsetzung der Teilziele dient im Projekt das IEC-61131-3-Programmiersystem Codesys. Es ist dafür geeignet, weil es einerseits als Entwicklungssystem in vielen Industriegeräten zum Einsatz kommt. Damit können viele Anwender aus unterschiedlichen Industriebereichen von den Ergebnissen des Forschungsprojekts profitieren. Andererseits bringt der Standard-Umfang des Tools bereits viele Voraussetzungen mit, um die Vision realisieren zu können. Optionale Zusatzkom­ponenten wie zum Beispiel ‚Soft-Motion‘ erweitern die Möglichkeiten, etwa zur Verwendung in integrierten Steuerungen für komplexe Bewegungsaufgaben.