Über Firmengrenzen hinaus
Die Programmierung von SPS, also sprachprogrammierbaren Steuerungen ist ein zentrales Thema, das die Informations- (IT) und operative Technologie (OT) schon lange beschäftigt. Die Technologie-Initiative SmartFactory Kaiserslautern widmet sich den Fortschritten in diesem wichtigen Bereich.
29. Jan. 2025Teilen
SPS-Programmierung ist etwas für Spezialisten. Schließlich sind die Möglichkeiten nach wie vor eingeschränkt und die eingesetzten Oberflächen meist nicht mehr ganz aktuell. Schon deshalb bieten einige Unternehmen bereits Apps an, um den Funktionsumfang zu erweitern. Diese sind aber in der Regel auf die firmeneigenen Schnittstellen beschränkt. Wie solche geschlossenen Ökosysteme, die dem Sinn der Industrie 4.0 zuwiderlaufen, aufgebrochen werden können, zeigt die Technologie-Initiative SmartFactory Kaiserslautern.
Das Denken in Verdrahtungsplänen
Früher basierten Maschinensteuerungen auf festverdrahteten Steuerungen, auch verbindungsprogrammierte Steuerung genannt. Diese Logik wurde auf die Programmierungsumgebungen übertragen, die oft noch aus den 1970er-Jahren stammen und entsprechend gestaltet sind. Werkseigene Spezialisten beherrschen alle Tricks, um das Maximum der Möglichkeiten nutzen zu können. Schaltpläne und Logiken können damit deutlich einfacher und sicherer umgesetzt werden als mit Python oder C++. Weil die SPS-Sprache aber keine General Purpose Sprache ist, ist sie bei Funktionalitäten deutlich limitiert, die über die klassische Ansteuerung einer Maschine hinausgehen, wie Vernetzung oder Machine Learning. Deshalb ist zukünftig eine Verknüpfung mit moderner Software erforderlich.
Die App als Erweiterung der SPS-Programmierung
Hersteller wie Siemens oder Bosch Rexroth bieten bereits Apps zur Erweiterung an. Damit ist eine Anpassung schneller und einfacher umzusetzen. Apps können mit gängigen Programmiersprachen selbst entwickelt werden oder stehen in App Stores zur Auswahl. Voraussetzung ist allerdings die Nutzung einer firmeneigenen Schnittstelle. Das bedeutet in der Praxis, dass jede Programmierung auf die jeweilige Schnittstelle angepasst werden muss, damit sie auf die SPS zugreifen kann. „Dieser Ansatz birgt aber Limitationen“, betont Researcher Thomas Barth, der zum Thema SPS-Schnittstellen promoviert. „Wir brauchen hier einen neuen Kommunikationsstandard, um das volle Potenzial Container-basierter Automatisierungssoftware ausschöpfen zu können.“
Die Schnittstelle zwischen SPS und App bekommt einen Generalschlüssel
In einem zukünftigen Forschungsprojekt soll untersucht werden, wie eine standardisierte Datenschnittstelle zwischen Apps und Containern, insbesondere zur SPS, aussehen kann und welchen Anforderungen diese gerecht werden muss. Aktuell arbeitet Barth an der Umsetzung. Ein Yaskawa-Roboter wird mit einer Linearachse von Bosch-Rexroth synchronisiert. „An diesem Anwendungsbeispiel können wir bereits viele praxisnahen Anforderungen erkennen“, so Barth. „Am Ende soll ein herstellerunabhängiger Standard für die App2App Kommunikation stehen, der frei verfügbar ist und den Einsatz von Container-basierten Steuerungssystemen flexibler und kostengünstiger macht.“
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