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Codesys Automation Server: Verteilte Steuerungen effizient administrieren

Bei einer Vielzahl im Feld befindlicher Steuerungen fällt es nicht selten schwer, den Überblick zu behalten. Hier setzt der 'Codesys Automation Server' an: Er ermöglicht über das digitale Abbild einer jeden SPS im Netzwerk eine bequeme Administration sämtlicher Controller.

Steuerungslandschaft im Griff Bildquelle: © 3S-Smart Software Solutions

Sie wollen wissen, wie viele Roboter bei Daimler in der Produktion arbeiten – dann müssen Sie schon hinfahren und selber zählen. Der Grund: Die Roboter können im Netz nicht gefunden und gezählt werden, da sie in der Regel nicht angebunden sind. Jeder Tintenstrahl-Drucker aus dem Discounter für 80 Euro erlaubt das, aber die meisten Industriekomponenten können das heute nicht. Hier liegt enormes Innovationspotenzial brach!“

Prof. Rainer Draht Bildquelle: © Hochschule Pforzheim

Prof. Rainer Draht, Hochschule Pforzheim: „Die herstellerunabhängige Administration von Automatisierungs­geräten ist ein Thema mit enormem Zukunftspotenzial.“

Diese Aussage von Prof. Rainer Drath, einem renommierten Digitalisierungsexperten der Hochschule Pforzheim, überrascht und ernüchtert zugleich. Wie kann es sein, dass teure Industriegeräte nicht mit Technologien ausgestattet sind, die wir heute im Consumer-Bereich finden? Die Frage lässt sich schnell beantworten: Bislang waren die technischen Voraussetzungen dafür einfach nicht gegeben; zumal im industriellen Umfeld meist heterogene Architekturen zum Einsatz kommen und es bislang nur wenig wirklich übergreifende Standards für unterschiedliche Gerätetypen und Einheiten gibt. Hinzu kommen noch andere Aspekte wie IT-Security und Know-how-Schutz, die hier wesentlich kritischer zu bewerten sind als im privaten Bereich.

Aber der Reihe nach: Welche Voraussetzungen müssten in der Fabrikhalle gegeben sein, um dem Betreiber schnell einen Überblick über die intelligenten Geräte in seinem Netzwerk zu geben? Das Szenario könnte folgendermaßen aussehen: Sämtliche Steuerungen sind im Firmennetzwerk eingebunden und zugänglich. Das bedeutet, dass alle SPSen, Roboter oder intelligenten Subsysteme entweder direkt über einen Ethernet-Anschluss verfügen oder sich zumindest über ein entsprechendes Gateway einbinden lassen. Diesbezüglich sind wir bereits auf einem guten Weg: Fast jede aktuelle Industriesteuerung wird heute mit mindestens einem Ethernetport ausgeliefert, viele Geräte verfügen sogar über zwei oder mehr Ports – unter anderem für Ethernet-basierte Feldbus-Anbindungen.

Codesys Edge Gateway Bildquelle: © 3S-Smart Software Solutions

Das Codesys Edge Gateway ist die Kommunikationsschnittstelle vom Steuerungswerk zum Automation Server und liefert die Informationen für das digitale Abbild aller angebundenen Steuerungen.

Die nächste Voraussetzung: Softwareschnittstellen für einen einheitlichen Zugriff auf die Steuerungen. Viele unterschiedliche Hersteller mit Codesys-kompatiblen Systemen verwenden dafür einen speziellen Dienst, den sogenannten ‚Codesys Gateway‘. Dieser ist ursprünglich verantwortlich für die Kommunikation zwischen dem Programmiertool und der Runtime auf dem Gerät. So stellt er wichtige Funktionen zur Verfügung, wie zum Beispiel Scannen des lokalen Netzwerks nach kompatiblen Steuerungen oder Download von Applikationen.

Klassischerweise läuft dieser Dienst auf Workstation-PCs unter Windows, er ist aber auch als Teil des Laufzeitsystems direkt auf den kompatiblen Geräten installierbar. Entsprechend ausgestattete Steuerungen werden damit zum Router zu anderen Subsystemen mit Codesys-Laufzeitsystem im Netzwerk. Erweitert man den Dienst um gängige Kommunikationsprotokolle für Industrie-4.0-Anwendungen, kann er die Informationen von verbundenen Steuerungen bereitstellen – etwa für die eingangs erwähnte Übersicht der Geräte im Firmennetzwerk. Faktisch realisiert der Dienst damit das Edge Computing, sprich er verlagert laut Wikipedia-Definition „Daten und Dienste von zentralen Knoten […] weg zu den äußeren Rändern eines Netzwerks“, sodass sie für cloudbasierte Systeme zur Verfügung stehen. Entsprechend ausgestattete Geräte werden damit zum Edge Controller und ermöglichen auf diese Weise die Anwendung von Cloud-Technologien im Bereich der industriellen Fertigung.