Herr Vögel, die virtuelle Steuerung ist derzeit ein Hype-Thema. Sie bieten jetzt Codesys auch als eine solche virtuelle Steuerung an. Wie realistisch sind heute schon Anwendungen, bei denen Ihre Anwender ihre Maschinen aus der Cloud heraus steuern?

Das kommt erst einmal auf die Definition der Cloud an. Wenn es sich dabei im ganz klassischen Sinne um eine Serverfarm handelt, die sich mehrere Hundert Kilometer entfernt befindet und über das Internet angebunden ist, dann ist es natürlich schwierig, Anwendungen in Echtzeit zu steuern. Letztendlich ist auch Codesys den Gesetzen der Physik unterworfen, die entstehenden Latenzen wären einfach zu groß. Dennoch eignet sich eine solche Cloud, um beispielsweise Anwendungen im Bereich Building Automation oder Prozessautomatisierung zu übernehmen, da hier der Fokus meist eher auf hoher Verfügbarkeit und Redundanz und nicht auf geringen Latenzen liegt.
Schauen wir in das Fabrikumfeld, so ist es in größeren Betrieben mittlerweile häufig der Fall, dass eigene Serververbände eine `Private Cloud´ bilden. Eine solche Infrastruktur eignet sich hervorragend, um beispielsweise den Codesys Automation Server On-Premises zu hosten – oder, um zentralisiert Maschinen am eigenen Standort mittels einer virtuellen SPS zu steuern.

Ihr Highlight auf der Messe ist ja die virtuelle Safety-Steuerung. Inwiefern ist diese schon Realität beziehungsweise noch Vision?

Davon kann sich hier vor Ort jeder selbst überzeugen! Wir haben einen Prototyp unserer Virtual Safe Control auf der Messe dabei und laden alle herzlich ein, sich ein Bild zu machen.
Vom TÜV wurde das Konzept bereits abgenommen. Wir planen ein erstes Release im zweiten Quartal 2024. Die virtuelle sichere Steuerung ist also über das Stadium der Vision hinaus, wenngleich es noch einiges zu erledigen gibt.

Bei virtuellen Steuerungen wird die Hardware ja komplett abstrahiert. Zum Erreichen der Zweikanaligkeit entfällt also die Möglichkeit der Abstützung auf weitere Hardware. Sie sagen, Sie können dennoch eine Zweikanaligkeit erzeugen, und zwar per Software durch Diversified Encoding. Bekommen Sie dadurch nicht Performance-Probleme?

Das Konzept des Diversified Encoding gibt es schon seit vielen Jahren. Tatsächlich war es noch vor einigen Jahren kaum praktikabel einsetzbar, da die nötigen Prozesse schlicht zu lange gedauert haben. In der jüngeren Vergangenheit wurden die zugrunde liegenden Algorithmen allerdings deutlich verbessert. Zusätzlich gab es eine regelrechte Explosion der Leistungsfähigkeit verfügbarer Hardware. Das Zusammenspiel dieser Faktoren führt dazu, dass wir mittlerweile keine Probleme mehr in der Nutzung dieser Technologie sehen. In unserem Messe-Aufbau hier auf der SPS kommen beispielsweise Standard-Linux-IPCs zum Einsatz, und wir sehen keine Probleme mit der virtuellen sicheren Steuerung. Um ein Performance-Beispiel zu nennen: Auf einem Intel i7 erreichen wir eine Ausführungszeit von wenigen Millisekunden bei 50 Profisafe-Verbindungen.

Gestaltet sich nicht das E/A-Handling für die Safety-Applikationen schwierig beziehungsweise  aufwendig?

Das E/A-Handling für Safety-Applikationen verhält sich grundsätzlich genau gleich wie bei der funktionalen virtuellen Steuerung. Das bedeutet, dass es naturgemäß keine lokalen E/As geben kann. Typischerweise wird ein Ethernet-Port des genutzten Geräts, egal ob IPC oder Server, in den genutzten Container gemappt. Ausgehend von diesem Port kann dann ein Netzwerk aufgezogen werden, mit dem die gewünschten Module angesteuert werden. Im Gegensatz zu einer Maschine mit herkömmlicher, dedizierter Steuerung ist der physikalische Weg, den das Netzwerk überbrücken muss, oft länger, da die SPS nicht mehr direkt im Schaltschrank der Anlage hängt. Um diese längeren Distanzen überbrücken zu können, sollte das Netzwerk virtualisiert werden, wobei Technologien wie etwa vxLAN und PRP zum Einsatz kommen können.

Codesys auf der SPS 2023: Halle 7, Stand 677