Meinung Matthias Schagginger, Bachmann Electronic

Matthias Schagginger, Bachmann Electronic:

Gibt es einen Trend von der SPS- hin zur IPC-gestützten Steuerungstechnik? Inwieweit fördern Multicore-Prozessoren diesen Trend?

Matthias Schagginger, Leiter Product Management Bachmann Electronic: „Der Trend begann schon vor vielen Jahren. Die klassische SPS ist beinahe verschwunden. Was wir heutzutage als SPS bezeichnen, hat bereits zahlreiche Merkmale moderner IPCs. Andererseits werden nach Bauform und verwendeten Bauteilen klar als PCs erkennbare Geräte zunehmend für Steuerungs- und Regelungsaufgaben eingesetzt. Der Maschinenbau ist hier begeisterungsfähiger als die Anlagen- und Prozesstechnik. Allerdings ist dieser Trend nicht ungetrübt. Die weniger offensichtlichen Nachteile »günstiger« IPCs wie etwa Lebensdauer (MTBF), hohe Änderungsrate bei den verbauten Komponenten, Langzeitverfügbarkeit, Inkompatibilitäten und teilweise Stabilitätsprobleme bei Büro-Betriebssystemen, haben in manchen Anwendungen auch schon einen Rückwärts-Trend zur SPS bzw. zum SPS-artigen IPC in Gang gesetzt. Der bisherige Trend zu IPC war übrigens nicht von den neuen Multicore-Systemen initiiert – der Trend begann deutlich früher, und auch in jüngster Vergangenheit hat so gut wie keine Automatisierungs-Software diese junge Technik gebührend unterstützt.“

Eignet sich die Multicore-Prozessortechnik auch für klassische modulare SPS-Architekturen? Welche Auswirkungen hat sie auf diese?

Schagginger: „Bestens, weil viele unterschiedliche Tasks, die auch relativ unabhängig voneinander sind, parallel abgearbeitet werden können. Das sind unter anderem Regler, Prozessabbilder, Kommunikation, SPS, Überwachung oder Safety.“

Welche Auswirkungen hat die Multicore-Technik auf Safety und Security von Steuerungssystemen?

Schagginger: „In puncto Safety derzeit noch überhaupt keine. Übliche Desktop-Betriebssysteme sind ohnehin nicht Safety-zertifizierbar, und die Verteilung auf mehrere Cores macht eine Zulassung auch nicht einfacher. Sollten die Bestrebungen mancher Betriebssystemhersteller erfolgreich sein, durch unterlagerte Minimalsysteme auf ein und derselben Hardware völlig rückwirkungsfrei so genannte sichere und nicht-sichere Betriebssysteme parallel laufen zu lassen, besteht eventuell ein spannendes Zukunftspotenzial. Zumindest was europäische Sicherheitsstandards nach IEC 61508 oder ISO 13849-1 betrifft, sind wir davon aber noch einige Jahre entfernt.

Was die Security anbelangt, erfordern moderne Kryptografieverfahren verbunden mit hohen Durchsatzraten eine hohe Prozessorleistung. Multicore-Prozessoren bieten diese normalerweise. Zusätzlich kann die dedizierte Zuteilung von Netzwerkaufgaben an einen Core, besonders über TCP/IP, sinnvoll sein.

Das Konzept mehrerer Rechenkerne dürfte wegen seiner Flexibilität, per Software immer neue Security-Standards erfüllen zu können, den heute verbreiteten statischen Lösungen in Hardware (Security-ASICs) überlegen sein. Ausschließlich um der Security willen ein Mehrfach-CPU-System einzusetzen, ist jedoch derzeit keineswegs wirtschaftlich.“

Meinung Alfred Sannebeck, Jetter

Alfred Sannebeck, Jetter:

Gibt es einen Trend von der SPS- hin zur IPC-gestützten Steuerungstechnik? Inwieweit fördern Multicore-Prozessoren diesen Trend?

Alfred Sannebeck, Produkt-Manager Steuerungen und Software bei Jetter: „Diese Entwicklung zeichnet sich deutlich ab. Sie ist jedoch mittel- bis langfristig zu betrachten, weil Umstellungsprozesse im Maschinenbau im Vergleich zur IT-Welt vergleichsweise langsam vonstatten gehen. Die Multicore-Technik wird sich sicherlich in der Steuerungstechnik etablieren.“

Eignet sich die Multicore-Prozessortechnik auch für klassische modulare SPS-Architekturen? Welche Auswirkungen hat sie auf diese?

Sannebeck: „Ja, bisher quasiparallele Prozesse lassen sich parallel bearbeiten. Dies bedeutet unter anderem einen deutlichen Gewinn für das Echtzeitverhalten der Prozesse.“

Welche Auswirkungen hat die Multicore-Technik auf Safety und Security von Steuerungssystemen?

Sannebeck: „Multicore-Systeme ermöglichen es unter anderem, software-redundante Systeme aufzubauen.“