Automation 22.11.2002, 18:22 Uhr

Verteilte Intelligenz bahnt sich Weg in die Fabrik

Offene Automatisierungslösungen mit verteilter Intelligenz erweisen sich zunehmend als Alternative zu herstellerspezifischen Steuerungssystemen. An die Stelle von Steuerungseigenentwicklungen der Maschinenhersteller treten modular aufgebaute Standardlösungen.

Automatisierer können derzeit nicht klagen: Laut einer Studie der Fachhochschulen Südwestfalen und Bochum, haben die Steuerungshersteller allen Grund positiv nach vorne zu schauen. Denn nach einer aktuellen Umfrage unter 700 Maschinenherstellern und Ingenieurbüros in Deutschland ist der Markt für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) noch nicht erschöpft. „Mehr als die Hälfte aller Unternehmen rechnen mit einem steigenden Bedarf an SPS-Systemen und nur 2,5 % gehen von einer Abnahme aus“, konstatiert Michaela Griesenbruch, die zusammen mit Prof. Dr. Gerd Uhe die Studie leitete.
Schon heute setzen demnach weit mehr als 80 % der Anwender Bussysteme zur Anbindung an die SPS ein, in Zukunft soll dieser Anteil auf über 90 % steigen. „Marktbestimmend ist derzeit der Profibus, den vier von fünf Firmen schon jetzt und auch zukünftig verwenden wollen“, nennt die Diplom-Betriebswirtin ein weiteres Ergebnis der Studie. Für die nächsten Jahre zeichne sich allerdings ein Trend zum Ethernet ab, das heute bereits von 35,9 % der befragten Firmen genutzt wird. Mittelfristig planten knapp die Hälfte der Anwender seine Nutzung im industriellen Umfeld.
Helmut Gierse dämpft allerdings allzu hohe Erwartungen: „Ein Aspekt für den Einsatz von Ethernet im Feldbereich ist noch nicht gelöst“, sagt der Vorstandsvorsitzende des Bereichs Automation and Drives (A&D) der Siemens AG in Nürnberg. Dies sei die Realtime-Fähigkeit und Deterministik für Ethernet. Die Bandbreite der Anforderungen an die Echtzeit-Fähigkeit sei aber groß und reiche von der Einbindung einfacher Ein- und Ausgänge bis hin zu Motion-Control-Anwendungen, die für die taktsynchronen Antriebsregelung nötig sind.
Trotz der Einschränkungen ist man beim deutschen SPS-Marktführer überzeugt, dass das Ethernet von der Leitebene kommend weiter in die Feldebene vordringen wird und z.B. bei intelligenten Feldgeräten zum Einsatz kommt. Auf Feldbussysteme könne aber auch in Zukunft nicht verzichtet werden. „Die Dezentralisierung der Automatisierungsfunktionen setzt sich kontinuierlich fort und führt zu einer weiteren Verlagerung und Verteilung der Intelligenz in die Sensoren und Aktoren“, beschreibt Gierse . Immer weniger Aufgaben in der Automatisierung würden zentral gesteuert.
Gleichzeitig werden die klassischen Steuerungen in immer mehr Einsatzfällen ergänzt, um Funktionen zum Regeln, Positionieren und Visualisieren sowie um Daten zu verarbeiten und zu übertragen. Daraus resultiert für Markus Hanefeld, dem Vertriebsleiter des österreichischen Automatisierungsspezialisten Bachmann Electronic, die Herausforderung für die Hersteller: „Die Steuerung muss die zusätzlichen Aufgaben erfüllen, ohne an Echtzeitfähigkeit und Systemstabilität einzubüßen.“
Nach seinen Erfahrungen entscheiden sich die Maschinenproduzenten heute entweder zwischen PC-basierter Steuerungstechnik oder der klassischen SPS. Compact-PCI oder Industrial-PCI-Lösungen hätten sich dagegen als Nachfolger der VME-basierten Systeme im Maschinenbau nicht durchsetzen können.
Vor allem technologisch geprägte Maschinenhersteller, die bisher ihre eigenen Steuerungslösungen entwickelt und gefertigt haben, setzten laut Hanefeld zunehmend auf am Markt erhältliche Standardgeräte. Diese müssten ein „Mitwachsen“ mit den zukünftigen Trends gewährleisten und in der Lage sein, die durchsetzungsstärksten Technologien zu integrieren, wie z.B. das Ethernet, das Internet, OPC, die I-Programmiersprachen nach EC 61131 sowie der USB-Anschluss zur Einbindung von Standardperipherie.
Von der generellen Verdrängung der SPS sei heute keine Rede mehr, so Hanefeld. Dies geschehe höchstens in einzelnen Anwendungen. Schließlich habe man auch die Speicherprogrammierbare Steuerung in den letzten Jahren weiterentwickelt und den drastischen Fortschritten in der Automatisierungsbranche angepasst. So enthalte sie inzwischen bereits eine Vielzahl von Funktionen, die in der Vergangenheit nur den PC-basierten Systemen zugerechnet wurden. Hanefeld: „Es läuft also auf eine Koexistenz von klassischer SPS und PC-Lösungen hinaus, wobei sich der Industrie-PC als Steuerungsrechner jedoch nur für bestimmte Anwendungen eignet.“ Als Konsequenz daraus hat Bachmann Electronic das Automatisierungssystem M1 entwickelt, das nach eigenen Angaben die Vorzüge beider Technologien vereinigt und speziell für den Einbau in Produktionsmaschinen konzipiert ist.
Diese und andere Lösungen sollen auf der SPS/IPC/Drives in Nürnberg kommende Woche Mehrwert für Anwender und Maschinenhersteller generieren. D. KUHLMANN/CIU

Ein Beitrag von:

  • D. Kuhlmann

  • Martin Ciupek

    Redakteur VDI nachrichten
    Fachthemen: Maschinen- und Anlagenbau, Produktion, Automation, Antriebstechnik, Landtechnik

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