Alle sprechen in der Automatisierungstechnik über mehr Offenheit. In der Praxis zeigt sich jedoch oft ein anderes Bild: Die Betreiber von Anlagen sehen sich bislang in der Regel damit konfrontiert, ein proprietäres System eines Automatisierungstechnik-Anbieters über einen proprietären Bus an das bestehende Umfeld anbinden beziehungsweise integrieren zu müssen. Es liegt dann in ihrer eigenen Verantwortung, die proprietären Schnittstellen, Softwaretools und Softwaretreiber stets aktuell zu halten, um damit die Kommunikation aufrecht zu erhalten.

Schließt ein Betreiber in seiner Anlage Geräte unterschiedlicher Hersteller zusammen, baut er sich gar ein heterogenes „Eigensystem" auf und benötigt dafür zusätzliche Software, die er unter Umständen gar selbst entwickeln muss. Kurzum: Er wird damit selbst zum „Middleware-Betreiber". Diese Umstände verursachen periodisch Kosten und Probleme - schlimmstenfalls entwickeln sie sich langfristig zum Flexibilitätskiller für die Anlage. Obwohl der Betreiber seine Anlage nur nutzen und warten will, muss er seine Techniker auf die Struktur der diversen Systeme aller vertretenen Gerätehersteller schulen lassen, deren Software-Werkzeuge auf allen Service-PCs/Notebooks installieren und diese auch stets aktualisieren.

Wäre es nicht viel einfacher, stattdessen nur universelle Schnittstellen und Softwaretools zu verwenden? Mit dem zunehmenden Einfluss von Technologien aus dem IT- und Consumerbereich (http, ftp, SD-Speicher etc.) in der Automation lässt sich diesem „Wunschdenken" immer näher kommen. Viele Automationshersteller versuchen, durch die Addition von IT-Features auf den rollenden Zug aufzuspringen. Jedoch tut dies jeder auf unterschiedliche Art und Weise und verfolgt dabei nicht selten die Absicht, seinen Wettbewerbsvorteil durch das proprietäre System aufrechtzuerhalten - zum Beispiel über entsprechende Zusatzkomponenten.

Mit dem „AutomationServer" hat Saia-Burgess ein Konzept auf den Weg gebracht, welches den Anspruch erhebt, für die Bedienung und Wartung komplett auf solche Zusatzkomponenten beziehungsweise proprietären Schnittstellen zu verzichten. Zwar sind auch die Geräte des Schweizer Automatisierungsherstellers mit einem proprietären Betriebssystem ausgestattet und verfügen ebenfalls über einen „hauseigenen" Bus - den so genannten S-Bus; für den Zugriff auf die Geräte beziehungsweise deren Kommunikation untereinander kommen allerdings zu 100 % Standards aus dem IT- und Web- Umfeld zum Einsatz.

Workflows vereinfachen

Mit anderen Worten: Der Automation- Server ist eine Kombination von Web- und IT-Features sowie universellen Standardschnittstellen, die standardmäßig direkt im Automationsgerät integriert sind, und dem Benutzer dadurch den Zugriff auf das proprietäre Ressourcen- und Prozessmodell öffnen. Web-Server, FTP-Server, SMTPClient (E-Mail) sowie ein eigenes File-System mit einem Onboard-Datenspeicher zwischen 1 und 128 MByte befinden sich direkt im Gerät und sind keine externen Komponenten, die zusätzlich zu erwerben sind.

Diese Features erlauben es dem Benutzer, aus seinem bestehenden Umfeld über Standardtools wie zum Beispiel einen Webbrowser direkt auf das Gerät zuzugreifen und Daten auszulesen oder einzuspeisen. Oder anders ausgedrückt: Er muss für die Kommunikation mit den proprietären Geräten nicht mehr proprietäre Softwaretools erwerben, nicht länger proprietäre Schnittstellen und Softwaretreiber pflegen, und sich auch nicht mehr mit proprietären Datenformaten beschäftigen.

Stattdessen holt er sich seine benötigten Werte im Excel-kompatiblen CSV-Datenformat ab oder lässt sie sich von der Steuerung direkt per E-Mail schicken. Dies senkt nicht nur die Kosten, sondern vereinfacht die Workflows für die Bedienung und Wartung einer Anlage - durch den Verzicht auf proprietäre Werkzeuge ist dies sogar mit weniger qualifiziertem Personal möglich, als bisher.

Ein konventionelles Automationssystem wird für die Kommunikation jeweils über einen proprietären Bus an die bestehende Umgebung angebunden, wodurch beim Betreiber Kosten entstehen. Mit dem sich im Gerät befindenden AutomationServer lassen sich diese Kosten einsparen und die Kommunikation kann über Standardtools erfolgen.

© Saia-Burgess

Für die Nutzung dieser Web- und IT-Features stehen dem Programmierer leistungsfähige Tools und Funktionen zur Verfügung, die ein einfaches Handling des AutomationServers ermöglichen. Mit dem S-Web-Editor lassen sich beispielsweise auf einfache Art webbasierte Bedienoberflächen realisieren - und dies ohne Programmierkenntnisse. Vorgefertigte FBox- Bibliotheken für die Nutzung und Verwaltung der Flashkarten und des Filesystems sowie für E-Mail-Funktionen sind ebenfalls verfügbar. Gerade die Web-Technologie vereinfacht das Bedienen und Beobachten massiv, weil dazu lediglich ein Webbrowser erforderlich ist.

Damit entfallen die Investitionskosten für eine proprietäre Software für den Betrieb und Unterhalt, welche mit der entsprechenden Steuerung kommunizieren kann. Für die Bedienung und Wartung kann der Anwender seine Standardtools verwenden, die er ohnehin bereits auf seinem Rechner installiert hat. Ein weiterer Vorteil der Web-Bedienung ist es, dass man für jeden Benutzer individuell nur die Aktionen zulässt die auch für ihn vorgesehen sind. Dies erhöht in der Folge die Sicherheit, weil keiner mehr über seine „Kompetenzen" hinaus in Prozesse eingreifen kann, welche außerhalb seines Aufgabengebietes liegen.

Neben den Web-Technologien für das Bedienen und Beobachten bedeuten die von Digitalkameras oder Handys jedermann vertrauten SD-Speicherkarten in der Automation einen großen Mehrwert. Gewöhnlich stellen die Speicherprogrammierbaren Steuerungen selbst nur sehr beschränkte Onboard-Speicher-Ressourcen von wenigen Megabyte zur Verfügung.

Bei herkömmlichen Lösungen wird in solchen Fällen üblicherweise ein PC an die Steuerung angehängt, was wiederum mit Anschaffungskosten und weiteren Service- und Unterhaltskosten verbunden ist. Modulare, industrietaugliche Speicher-Erweiterungskonzepte, wie sie Saia-Burgess bei den PCD-Steuerungen durchgängig realisiert hat, setzen genau hier an: Über herkömmliche SD-Karten, die in die vorhandenen Steckplätze der Steuerung passen, lassen sich diese SPSen flexibel mit bis zu 4 GByte Speicher erweitern.Reichen die Onboard-Steckplätze nicht aus - zum Beispiel wenn für Datalogging-Anwendungen größere Datenmengen vor Ort auf der SPS gehalten werden müssen -, kann zur Erweiterung ein zusätzlicher Steckplatz in Form eines Moduls in den I/O-Slot gesteckt werden.

Einfacher Datenaustausch über Flash-Module

Die Speichererweiterung mittels Flash-Modulen bringt noch weitere Vorteile, die weit über die Erhöhung des Speichervolumens hinausgehen. Bei zunehmender vertikaler Integration von Automatisierungsprozessen ist oft ein einfacher Datenaustausch zwischen den Ebenen der Automatisierungspyramide gefragt.

Auf den Flash-Karten lassen sich die Daten in Dateiformaten absichern, die jeder herkömmliche Büro-PC lesen kann. Zum Übertragen der Maschinendaten auf einen PC, beispielsweise in der Managementebene, kann die Speicherkarte aus der Maschine genommen und ins Kartenlesegerät des PC geschoben werden.

Der AutomationServers ist nicht von heute auf morgen entstanden: Vielmehr ist er die Summe der über die Jahre nach und nach industriell integrierten IT-Features.

© Saia-Burgess

Nicht zuletzt sind die Speicherkarten eine ideale Ergänzung für den in der Steuerung integrierten Web-Server. Denn wenn der integrierte Speicher an seine Grenzen kommt, lassen sich beliebige Daten und Web-Seiten auf die SD-Karten auslagern.Des Weiteren gestalten sich damit auch die Service- und Wartungsarbeiten unkomplizierter, weil sämtliche Daten der Steuerung über das Web abrufbar sind, oder der Bediener auf diese Daten im Excel-kompatiblen CSV-Format zugreifen kann.

Kommen zudem noch IT-Features wie zum Beispiel SMTP hinzu, wird die Sache nochmals interessanter: Daten können dann nicht nur aufgezeichnet, im Browser visualisiert und per FTP zugänglich gemacht werden, sondern von der Steuerung direkt per E-Mail an einen definierten Empfänger verschickt werden. Dies funktioniert auch via Mobiltelefon über das GSM/GPRSMobilfunknetz.

Mit Bluetooth durch den Schaltschrank

Bei allen Vorteilen der webbasierten Automation dürfen deren Schattenseiten nicht unerwähnt bleiben: Ein Nachteil war bislang die Notwendigkeit, selbst bei einfachen Punkt-zu-Punkt-Applikationen mit IP-Adressen umgehen zu müssen. Ferner war der Anschluss an PDAs und Mobiltelefone nur mit Hilfe einer Wireless-Netzwerk-Infrastruktur möglich.

Abhilfe schafft hier die Integration einer Bluetooth-Option in Geräte wie Web-Panels. Über deren Browser können diese ohne Netzwerkstruktur und IP-Handling direkt mit der SPS verbunden werden. Im Fall der SaiaPCD-Steuergeräte ist die Bluetooth- Integration derart realisiert, dass auch eine geschlossene Schaltschranktür „transparent" wird und kein Hindernis für die drahtlose Kommunikation mehr darstellt.

AutomationServer in der Praxis