KEM Konstruktion 11.2018

TRENDS
PERSPEKTIVEN
Expertenmeinung: Welche Bedeutung hat die Cloud für die Automatisierung
Die SPS wird zum Broker
Klassische Automatisierungssysteme bestehen aus den Sensoren, der Steuerung und den Aktoren. Während die
Sensoren den Echtzustand des Prozesses erfassen, verknüpft die Steuerung die Echtzeitdaten mit dem Programm
und die Aktoren beeinflussen den Prozess. Mit der Einführung dezentraler Strukturen sowie Cloud-Lösungen und moderner
Kommunikation ändert sich dieses Prinzip grundlegend: die klassische SPS bekommt zusätzliche Aufgaben,
darüber hinaus erschließen Daten in der Cloud weiteres Potenzial zur Prozess optimierung.
Andreas Gees, stv. Chefredakteur KEM Konstruktion
Daten in der Cloud
erschließen weiteres Potenzial
zur Prozessoptimierung
Bild: Jakub Jirsák/Fotolia.com
Die Automatisierungspyramide, in der Feld- und Steuerungsebene
bisher feste Positionen haben, wandelt sich zusehends und
hierarchisch ausgerichtete Automatisierungssysteme weichen dezentralen
Strukturen. Der festverdrahtenden Interfacetechnik folgte
die Feldbustechnik, die wiederum den Ethernet-basierenden Feldbusprotokollen
Platz macht, und mithilfe moderner Kommunikationstechnologien
wie TSN oder 5G werden Ethernet-Protokolle in
Zukunft auch im Internet deterministisch und echtzeitfähig. Der virtualisierten
SPS in der Cloud steht damit prinzipiell nichts mehr im
Weg.
Die SPS in Zeiten von Industrie 4.0
Wohin also führt in Zeiten von Industrie 4.0 und dem Industrial
Ethernet of Things der Weg der klassischen SPS? Dass Steuerungen
vor Ort auch weiterhin für die Echtzeitverarbeitung zuständig
sind und den Prozess bzw. die Maschine zuverlässig steuern müssen,
bestätigt Heinz-Peter Hauptmanns von Schneider Electric auch
im Sinne vieler Kollegen. Dabei kann es sich jedoch um Standard-
SPSen, Industrie-PCs oder HMIs mit Steuerungsfunktion und zunehmend
auch IP67-Controller handeln. Mehr Intelligenz in der Feldebene
erfordert mehr kompakte Steuerungen, sodass hier der Ein-
satz von Controllern mit Steuerungssoftware zunehmen wird. „Die
etablierte SPS wird mit ihren Funktionen aber besonders bei der
Maschinensicherheit und in der Antriebstechnik ihre Bedeutung auf
absehbare Zeit behalten“, kommentiert Heinz-Peter Hauptmanns.
Denn nicht alle SPS-Funktionalitäten ließen sich in die Cloud verlagern,
auch mit Echtzeitmechanismen wie TSN dürfte es schwierig
sein, Zykluszeiten von 125 μs zu realisieren.
„Moderne Webservices ermöglichen es, dass eine zentrale Steuerung
zukünftig in der Cloud laufen kann“, prognostiziert Jürgen Zeltwanger,
Geschäftsführer von Murrelektronik. Dezentrale Steuerungsaufgaben
ließen sich in Zukunft viel häufiger in den Feldbusmodulen
abarbeiten. „Da sehen wir einen deutlichen Trend und an
der Entwicklung entsprechender Geräte wird gearbeitet“. Zeltwanger
weiter: „Unsere IP67-Module sprechen Profinet, Ethernet/IP
oder Ethercat und verfügen über so viel Rechenkapazität, dass darin
eben auch Steuerungssoftware laufen kann. Dann ist es im Prinzip
egal, wo sich die übergeordnete Steuerung befindet und welche
Sprache sie spricht.“ Dass dezentrale Steuerungen zukünftig definitiv
in die Feldbusmodule Einzug halten werden, glaubt man auch bei
Turck. „War noch vor 10 Jahren die Steuerung die Mutter aller Daten,
sehen wir mit fortschreitender Digitalisierung mehr Intelligenz
dezentral im Feld“, bestätigt auch Christian Wolf, Geschäftsführer
von Turck: „Aber eben auch in der Cloud. Wir glauben, dass sich die
eigentliche Steuerungswelt in den nächsten Jahren dramatisch verändern
wird.“
46 K|E|M Konstruktion 11 2018