Steuerungstechnik 04. Apr 2023 Von Martin Ciupek Lesezeit: ca. 8 Minuten

Apps für die Produktion: Die klassische Steuerung bleibt, aber …

An speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) führt in der Industrieautomation weiterhin kein Weg vorbei. Dennoch gibt es gute Gründe die Steuerungstechnik jetzt zu überdenken, wie sich im Vorfeld der Hannover Messe zeigt.

In der industriellen Automatisierungstechnik kommen zunehmend Softwareplattformen zum Einsatz. Abläufe werden dazu nicht mehr klassisch an der Steuerung programmiert, sondern am Computer konfiguriert. Das Beispiel zeigt Beschäftigte von Lenze bei der Arbeit mit deren Plattform Nupano.
Foto: Lenze SE

Erfolgte die Vernetzung in der Fabrik in der Vergangenheit vor allem über Feldbusse, kommen nun immer mehr webbasierte Datennetze zum Einsatz. Sie helfen dabei, Prozesse aus der Ferne zu überwachen, drohende Ausfälle frühzeitig zu erkennen und immer öfter auch die CO₂-Bilanz in der Produktion zu verbessern. Für Maschinenbauer und Anwender ihrer Anlagen gilt es deshalb umzudenken. Vor allem müssen sie sich mit Konzepten auseinandersetzen, die der Branche bisher fremd waren. Dazu kommt: Die in der Anfangszeit von Industrie 4.0 für die Vernetzung propagierte Cloud-Technologie ist nur eine Option. Es gibt noch eine Alternative.

Automatisierungstechnik ist „softwaretechnisch gesehen in der Steinzeit“

„Wir sind mit der klassischen SPS softwaretechnisch gesehen in der Steinzeit“, sagt Frank Maier, Technologievorstand der Lenze SE aus Hameln. Weil diese Steuerungen aber in der Industrie millionenfach im Einsatz sind, wird die SPS nach seiner Ansicht nicht so schnell abgelöst. „Es ist so viel SPS-Code da. Wenn Sie einen Maschinenbauer nehmen, der Hunderte von Mann-Jahre in seine SPS-Software investiert hat, wird er jetzt nicht einfach alles umstellen“, ist er überzeugt. Das sind beispielsweise SPS-Programme nach IEC 61131–3 wie Strukturierter Text (ST), Kontaktplan (KOP), Funktionsbausteinsprache (FBS), Anweisungsliste (AWL), Ablaufsprache (AS) und Continous Function Chart (CFC). Zudem stelle die SPS-Welt auch Reaktionszeiten im Millisekundenbereich sicher, die zur präzisen Steuerung von Fertigungsprozessen mit kurzen Taktzeiten benötigt würden.

Das Problem: Diese Art der Programmierung erfordert Fachwissen und ist nur von gut ausgebildetem Personal zu leisten. Deshalb baut die Industrie an vielen Stellen gerade Software-Know-how auf, um damit Maschinen ähnlich zu gestalten wie ein Smartphone mit seinen vielfältig wählbaren Funktionen. Für Maier wird der Umstieg aber nur gelingen, wenn SPS und Softwareumgebung parallel betrieben werden können. Zudem müsse die Automatisierungstechnik für junge Softwarespezialisten attraktiver werden.

Software: Apps ergänzen die klassische SPS-Programmierung

Schon länger arbeiten Unternehmen aus der Automatisierungsbranche an entsprechenden Apps, die Anwendern den Einstieg in die softwarebasierte Welt erleichtern. „Konfigurieren statt Programmieren“ lautet das Ziel. Bosch Rexroth baut nach dem Muster beispielsweise seine Plattform CtrlX rund um ein Linux-basiertes Betriebssystem auf. Auch Schneider Electric sieht die Zukunft in der smarten Automatisierung und propagiert eine Trennung von Hardware und Software. Basis für die Franzosen ist dabei die Norm IEC 61499, die als Standard für die softwarebasierte Entwicklung komplexer Anlagen mit verteilter Intelligenz und ein Nachfolger der IEC 61131 gilt. Sie liefert damit auch die Grundlage, um die IT-Welt mit der industriellen Steuerungswelt (Operational Technologie/OT) zu verbinden.

Neben den typischen Automatisierungsspezialisten bieten immer mehr andere Unternehmen der Industrie ihre digitalen Plattformen sowie diverse Dienste per Cloudtechnologie an. Beispiele sind Internetkonzerne wie Amazon Web Services (AWS), Microsoft und Google, aber auch Digitaltöchter von Maschinenbaukonzernen wie Körber Digital.

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Wer verstehen will, welche Gedankenspiele sich hinter den Entwicklungen der Software und entsprechender Plattformen der Automatisierungsbranche verbergen, bekommt vom Branchenkenner Frank Maier gute Einblicke. Denn zu den jüngsten Plattformen für die Software-basierte Automatisierung gehört Nupano, die der Antriebs- und Automatisierungsspezialist Lenze auf der Hannover Messe vorstellen will.