Angekommen in der Gegenwart

Betriebssysteme, wie man sie beispielsweise von PC kennt, hielten bereits vor einiger Zeit Einzug in die teuerungstechnik. Sie bringen viele Vorteile mit sich, unter anderem Dateisysteme, Multitasking und Unterstützung von Grafikfunktionen. Per Laufzeitsystem-Software, sprich Soft-SPS, lassen sich solche Systeme zur vollständigen SPS aufwerten. Multitasking-Eigenschaften des Betriebssystems und Leistungsfähigkeit der CPU führen dazu, dass diese Systeme nicht nur herkömmliche Automatisierungsaufgaben lösen, sondern auch parallel zu anderen Zwecken genutzt werden können.

Wir sind also im Hier und Jetzt, bei der Steuerung 4.0, angekommen. Die Steuerungslandschaft hat sich mit großen Schritten vorwärts bewegt und bietet momentan flexible und leistungsstarke Möglichkeiten, um Maschinen und Anlagen zu betreiben. Mit Programmiersystemen wie Codesys kann auf unterschiedlicher Hardware gearbeitet werden und Projekte lassen sich bei Bedarf auf andere Geräte transferieren. Vor allem in den letzten Jahren kamen allerdings neue Herausforderungen hinzu: Steuerungen und Peripherie sind oft nicht zeitig lieferbar. Inbetriebnahme, Instandhaltung und Organisation großer automatisierter Anlagen ist zeitaufwendig und teuer.

Alle Steuerungen ab der dritten Generation basieren auf der Hardwareplattform, dem elektronischen Unterbau. Die Software bestimmt zwar die Funktion des Prozesses, dennoch ist es die Hardware, die verkauft und verbaut wird. Wenn man neuerdings von virtuellen Steuerungen spricht, so ist dafür natürlich ebenfalls eine Hardware zur Ausführung erforderlich. Im Gegensatz zu den software-basierten Steuerungen (Steuerung 4.0) wird die Hardware jetzt aber komplett abstrahiert. Das bedeutet, dass die ausgeführte Soft-SPS nicht mehr wissen muss, auf welchem Gerät sie läuft. Es können nach wie vor dedizierte Steuerungsgeräte bzw. Industrie-PC sein, es könnte sich aber neuerdings auch um ein leistungsstarkes Server-Rechenzentrum oder in letzter Konsequenz sogar um CloudDienste handeln. Entscheidend ist die Abstraktion von Soft- und Hardware durch Containerisierung der Laufzeitumgebung. Die Runtime wird hierzu per IT-Standardmitteln deployed und mittels Tools, wie dem Codesys Automation Server, orchestriert. Applikationen lassen sich in feingranulare Microservices aufteilen, da beliebig viele Steuerungsinstanzen in Sekundenschnelle angelegt werden können. Über virtuelle LAN-Schnittstellen lässt sich bequem eine Anbindung an physikalische Feldbussysteme realisieren und auch Echtzeitfähigkeit ist kein Problem.