Viele Industrieanwendungen kämpfen damit, Informationen aus verteilten Geräten, Anlagen oder Anlagenteilen an einer zentralen Stelle zusammenzuführen, um den Gesamtprozess optimal zu steuern beziehungsweise zu regeln. Ein Pumpenspeicherkraftwerk, beispielsweise, soll anfahren, wenn es der Energiebetreiber braucht. Für die Lastspitzenoptimierung in Produktionsunternehmen müssen verschiedene Prozessparameter abgeglichen und entsprechend eingeregelt werden. Auch das vielbesprochene Smart-Grid erfordert, dezentrale Informationen an zentraler Stelle zu sammeln und daraus clevere Regelalgorithmen abzuleiten. Ähnliches gilt für das Lastmanagement an Ladestationen beispielsweise von Transportunternehmen.

Alte Hierarchien aufbrechen

Bernhard Böhrer, CEO Logiccloud © Logiccloud

Die wesentliche Anforderung ist dabei, die physikalische Ebene einer Anlage oder verteilter Anlagenteile mit einer Steuerung zu verbinden. In der Vergangenheit war dies eine Hardware-Steuerung, die an einem bestimmten Ort installiert sein musste. Diese herkömmlichen, hierarchischen Strukturen entsprechen aber nicht mehr den Anforderungen, die die Digitalisierung heute an die Steuerungstechnik stellt. Bernhard Böhrer hat deshalb vor drei Jahren Logiccloud gegründet: »Unsere Idee war es, die SPS selbst in die Cloud zu bringen. Der Gedanke dahinter ist der, verteilte Prozessinformationen von der physikalischen Ebene über IoT-Technologien in der Cloud zu sammeln und auch von dort zu steuern. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz lassen sich diese Daten auswerten und daraus Prozessoptimierungen ableiten, die die digitale Steuerung dann wieder an den Prozess zurückgibt. Das Einsparpotenzial wäre immens.«

Die SPS – ein Service

Die Steuerung einer Anlage in die Cloud zu verlegen, stößt bei vielen Automatisierern auf Skepsis: Notwendige Zykluszeiten und Sicherheit sind dabei die wesentlichen Einwände. Aber viele Anwendungen benötigen keine kurzen Reaktionszeiten und sind zudem nicht sicherheitskritisch in dem Sinne, dass ein gefahrbringender Anlagenteil schnell und zuverlässig ausgeschaltet werden muss. Böhrer erklärt zu den zeitlichen Eckdaten: »Wir erreichen Roundtrip-Zeiten unter 100 ms, mit 5G sind wir bei etwa 10 ms und was mit 6G möglich sein wird, lässt sich erahnen. Aber auch jetzt sind schon viele Projekte mit der virtuellen SPS realisierbar.« Aktuell bieten das Unternehmen die SPS in drei Varianten an: Als Cloud-, als On Premise- und als Edge-Device-Lösung. Alle drei Varianten lassen sich auf die gleiche Weise im Logiccloud-Portal (Bild 1) programmieren. Immer dann, wenn geografisch verteilte Maschinen und Anlagen oder Infrastrukturen überwacht, visualisiert und gesteuert werden sollen, ist die Cloud-Lösung die geeignete Variante.

Wer bereits Erfahrung mit SPS-Programmierung hat, kommt mit der Programmierung im Online-Portal schnell zum Ziel. Programmiert wird die Steuerung per IEC 61131-3. Genutzt werden dazu intuitive Tools und KI-gestützte Programmierlösungen; eine spezielle Programmiersoftware ist nicht notwendig. Müssen wichtige Prozessdaten etwa aufgrund gesetzlicher Vorgaben oder für statistische Auswertungen über einen vorgegebenen Zeitraum sicher gespeichert werden, lassen sich diese direkt in die Time-Series-Datenbank Influx schreiben. Für Auswertungen lassen sich Grafana-Dashboards direkt in die Visualisierung einbinden (Bild 2). Die Visualisierung selbst lässt sich über einen Drag&Drop-Designer mit wenigen Mouse-Clicks aus einer Vielzahl an Widgets erstellen. Die Widgets sind frei positionierbar und nicht an vorgegebene Raster gebunden. Dass sich im Logiccloud-Portal SPS-Programme und HMI direkt auch testen und simulieren lassen, beschleunigt und verbessert den Programmierprozess zusätzlich.