Die Zukunft der Automatisierung ist softwarezentriert und herstellerunabhängig

Warum herkömmliche Automatisierung Grenzen hat

Automatisierung folgt heute vielfach dem Entwicklungsansatz nach Norm IEC61131. Da diese noch von proprietären Systemen ausgeht, basiert sie auf Steuerungssoftware und -hardware, die herstellerspezifisch miteinander verbunden sind.

SPS-Lösungen (Speicherprogrammierbare Steuerung) unterschiedlicher Anbieter arbeiten daher gar nicht oder erst nach erheblichen Anpassungen zusammen. Die mangelnde Interoperabilität von Steuerungskomponenten ist verantwortlich für hohe Hürden im Engineering und bei der Umrüstung sowie Upgrades von Maschinen und Anlagen.

Automatisierung zukunftssicher gestalten

Wie es anders funktioniert, zeigt die 2005 definierte Norm IEC61499, die einen neuen Standard für die Industrieautomation präsentierte. Details dazu finden Sie in diesem Whitepaper.

Mit der neuen Norm endete das Zeitalter proprietärer Systeme, die Software wird konsequent von der Hardware entkoppelt. Zudem erlaubt die Einführung objektorientierter Automatisierung nun die Verwendung von herstellerunabhängigen und wiederverwendbaren Softwareobjekten.

Die IEC61499 schuf also die Grundlage für die Industrie der Zukunft. Sie macht in der industriellen Automatisierung möglich, was in der Informationstechnologie schon lange Standard ist: Teilen sich Komponenten mit CPU ein Betriebssystem, funktionieren alle erstellten Applikationen unabhängig von der jeweiligen Hardware.

Automatisierung wird flexibler und einfacher

Praktisch bedeutet dies: Softwareobjekte (sogenannte Funktionsblöcke) bilden die Eigenschaften einzelner Geräte oder ganzer Anlagen ab. Die Kapselung dieser Eigenschaften in einem Softwareobjekt kann bereits vor dem eigentlichen Engineering-Prozess beginnen.

Ein einmal für einen bestimmten Zweck programmierter Baustein funktioniert via Plug-and-Produce in jeder beliebigen Anlage jedes Herstellers. Entsprechend drastisch sinkt der Aufwand bei Hardware-Upgrades und der Entwicklung von Nachfolgemodellen einer Maschine.

Objektbasierte Automatisierung bietet weitere Vorteile

Neben generellen Vorteilen einer Automatisierung – wie der Entlastung von Mitarbeiter*innen, Freisetzung von Ressourcen, erhöhter Effizienz und Kostenersparnis – bietet die objektbasierte Automatisierung nach IEC61499 weitere Vorzüge:

• Verbesserter Lebenszyklus – die Steuerungslogik kann auf sämtliche CPUs und Feldgeräte mit integriertem Prozessor aufgeteilt werden
• Erhöhte Ausfallsicherheit, da nicht alle Komponenten von einem einzigen Abarbeitungsloop abhängig sind
• Weniger Fehleranfälligkeit in der Entwicklung durch herstellerunabhängige Wiederverwendbarkeit der Softwareobjekte
• Unnötige Prozessabschnitte werden ausgelassen, da der Prozessablauf keinem festen zyklischen Ablauf mehr folgt. Entsprechende Prozesse starten nur nach Bedarf (eventbasierte Ausführungslogik)
• Möglichkeit zur raschen Anpassung bei Prozessänderungen

Im Dienste der IEC61499: Die UniversalAutomation.Org

Um moderne Automatisierung voranzutreiben, wurde Ende 2021 die unabhängige Non-Profit-Organisation UniversalAutomation.Org (UAO) gegründet. Ihre Hauptanliegen: Die Verbreitung des Standards IEC61499 und die Entwicklung eines gemeinsamen Betriebssystems für Komponenten objektbasierter Automatisierung.

Mitglieder sind namhafte Industrieunternehmen wie Schneider Electric, Hersteller, OEMs, Systemintegratoren, Start-ups und Universitäten. Die UAO pflegt und verwaltet die Referenzimplementierung einer Runtime-Umgebung nach IEC61499 und in Form einer Shared Source.

Das Engineering-Tool für die Applikationsentwicklung nach IEC61499

Damit objektbasierte Automatisierung funktionieren kann, ist ein entsprechendes Engineering-Tool nötig. Schneider Electric bietet mit dem EcoStruxure Automation Expert ein solches bereits seit 2020 an – als erster großer Hersteller der Branche.

Prozesse zur Automatisierung in der Produktion oder auch zur Automatisierung in der Logistik lassen sich damit komfortabel erstellen. Mehr Infos und eine interaktive Demo, wie das Engineering moderner Industrieanlagen neu definiert wird, finden Sie hier: der EcoStruxure Automation Expert im Überblick.