Die virtuelle Inbetriebnahme

Herr Wagner, auf der SPS vor einem Jahr stand Ihre virtuelle SPS zusammen mit der neu angekündigten virtuellen Sicherheitssteuerung im Mittelpunkt. Wie ist die Resonanz auf diese Produkte?

Roland Wagner: Sehr positiv! Diese Produkte öffnen uns neue Türen, zum Beispiel zu großen Betreibern von Fertigungslinien. Dass unsere virtuelle Safety-SPS den Nerv der Zeit trifft, zeigt uns Platz 1 bei der Leserwahl »Produkte des Jahres« in der Kategorie »Steuern und Regeln«. Die virtuellen Steuerungen bringen beträchtliches Einsparpotenzial bei Materialbeschaffung, Wartung und Updates. Und sie helfen, die Systeme gegen Angriffe zu härten und auf Stand zu halten. Der Cyber Resilience Act treibt die Nachfrage nach Security-by-Design zusätzlich voran.

Wo sind die Grenzen beim Einsatz, gerade in Bezug auf die Echtzeitfähigkeit? Was fehlt noch? Wie kommt man zu praxistauglichen Systemen?

Ob hardwaregebundene Steuerung oder virtuelle Steuerung auf IPC, Edge Device oder Server, macht unter Linux zunächst keinen Unterschied. Mit einer Reihe von gut beschriebenen Maßnahmen bekommt man solche Systeme echtzeitfähig, und zwar mit BIOS-Parametern, dem vollständig im Kernel integrierten RT-Preempt-Echtzeitpatch sowie weiteren Konfigurationsmöglichkeiten. Die im Betriebssystem konfigurierten Ethernet-Ports – egal, ob physische oder virtuelle – werden in Codesys hereingereicht und lassen sich dann den virtuellen Steuerungen zuweisen. Auf unserem Messestand adressieren wir zum Beispiel E/As über Profinet/Profisafe sowie über EtherCAT gleichzeitig von unterschiedlichen virtuellen Steuerungen auf einem Gerät – und das über einen einzigen physischen Ethernet-Port! Dazu nutzen wir virtuelles LAN in einem Cisco-Switch. Dass das praxistauglich ist, haben wir bereits nachgewiesen. Erste Produktionslinien gehen voraussichtlich Anfang 2025 in Betrieb.

Was sind die nächsten Schritte?

Auf jeden Fall die TÜV-Zertifizierung für unsere virtuelle Safety-SPS – die sollte noch in diesem Jahr erteilt werden. Damit kann der produktive Einsatz beginnen, zumindest auf Systemen mit x86-CPU und Profinet/Profisafe. 2025 gehen wir daran, die Safety-Lösung auch für ARM-basierte Plattformen umzusetzen und FSoE zu unterstützen. In der virtuellen SPS ohne Safety sind diese Technologien bereits integriert. Und natürlich werden wir jede Menge Feintuning vornehmen. Unter anderem soll die derzeit für OT-Spezialisten optimierte Lösung so aufbereitet werden, dass sie einfach von einem IT-Bereich ohne Automatisierungskenntnisse installiert und gewartet werden kann.

Was sieht man auf Ihrem Messestand?

Neben der virtuellen Steuerung steht die virtuelle Inbetriebnahme im Fokus. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Forschungsprojekts SDM4FZI haben wir eine Simulationsschnittstelle für Codesys implementiert. Sie ermöglicht eine einfache Anbindung der SPS an Simulationstools ohne Feldbussimulator. Unter Nutzung von OPC-UA-Informationsmodellen lassen sich die E/A-Daten per Mausklick über OPC UA PubSub vom Feldbus zum Simulationstool umleiten und den Simulationssignalen zuweisen. Somit steuert die reale SPS-Applikation das Simulationsmodell der Maschine, das dann entsprechende Rückmeldungen liefert und somit eine virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht. Das zeigen wir auf der Messe live, unter anderem mit der Simulationssoftware von F.EE, Mathworks und ISG.

Codesys auf der SPS 2024: Halle 7, Stand 677