elektro AUTOMATION 11.2018

PRAXIS
STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS
Steuerungsplattform PLCnext Technology unterstützt OPC UA
Fit für die Zukunft
Der Kommunikationsstandard OPC UA hat sich aufgrund seiner vielfältigen Vorteile in der Automatisierungstechnik
etabliert. Deshalb wird er auch von den PLCnext-Steuerungen von Phoenix Contact
unterstützt. Der in die Steuerungen integrierte OPC-UA-Server erlaubt beispielsweise einen umfassenden
Zugriff auf die SPS, der über ein Rechte-/Rollenkonzept abgesichert ist.
Dipl.-Ing. Robert Wilmes, Software & System Technology, Phoenix Contact Electronics GmbH in Bad Pyrmont
Steuerungen müssen heute viele Aufgaben ausführen. Dabei
nimmt die eigentliche Steuerungsfunktion einen immer geringeren
Anteil des Arbeitsbereichs ein. Im Rahmen von Industrie-
4.0-Anwendungen soll die SPS beispielsweise jederzeit Daten an
die Cloud weiterleiten oder mit anderen intelligenten Einheiten der
Applikation austauschen. Qualitäts-Management- und überlagerte
Asset-Management-Systeme wollen zyklisch oder den Umständen
entsprechend über den Status des Prozesses sowie der unterlagerten
Geräte und Fertigungsmodule informiert werden. Lokale Bedienkonzepte
sind der Lösung per WLAN dynamisch hinzuzuschalten.
Und schließlich muss das Kommunikationsnetzwerk vor unautorisierten
Zugriffen geschützt sein. Um all diese Aufgaben zu erfüllen,
hat Phoenix Contact mit der PLCnext Technology eine komplett
neue Steuerungsplattform auf Basis des Linux-Betriebssystems
konzipiert und schon während der Entwicklungsphase auf die genannten
Anforderungen vorbereitet. Auf der SPS IPC Drives 2017
wurde mit dem AXC F 2152 die erste PLCnext-Steuerung vorgestellt.
Jetzt folgt eine Variante für die High-End-Steuerungsfamilie
der Remote Field Controller mit integrierter Sicherheits-SPS.
Von den Vorteilen der Plattform profitieren
Möchte der Programmierer den Steuerungscode für die PLCnext-
Controller weiterhin gemäß IEC 61131-3 schreiben, steht mit
PLCnext Engineer eine neue Engineering-Umgebung zur Verfügung.
Das Tool ermöglicht sowohl die komfortable Programmierung in den
klassischen SPS-Sprachen als auch die Konfiguration der Steuerung
und der angeschlossenen Feldbusse. Bei der Code-Erstellung in
Hochsprache – also in C++ oder C# - setzt Phoenix Contact auf
Werkzeuge, die sich bereits bei den Anwendern bewährt haben:
Eclipse und Visual Studio. Anschließend führt der Execution and
Synchronisation Manager (ESM) den Code auf der SPS in Echtzeit
aus.
Für den Datenaustausch zwischen den Programm-Instanzen ist der
Global Data Space (GDS) verantwortlich. Die Kommunikation, die
der Anwender ebenfalls konfiguriert, erfolgt aufgrund der Verwendung
cleverer Puffermechanismen taktsynchron. Das bedeutet,
dass sich ein Wert, der in einer hoch prioren und schnellen Task berechnet
und danach vom Code einer nieder prioren und langsamen
Task aufgenommen wird, nicht innerhalb eines Zyklus der nieder
prioren Task ändert. Auf diese Weise stellt die PLCnext Technology
sicher, dass die Abfrage des Werts am Zyklusanfang dasselbe Ergebnis
liefert wie am Zyklusende, selbst wenn die hoch priore Task
zwischenzeitlich einen neuen Wert kalkuliert hat.
Als weiterer Vorteil der PLCnext Technology erweist sich die in jede
PLCnext-Steuerung implementierte Anbindung an die Proficloud.
Die von Phoenix Contact entwickelte Cloud-Lösung unterstützt die
Unternehmen beim digitalen Wandel. Als offene und skalierbare
IIoT-Plattform bietet die Proficloud neben einer intelligenten Datenübertragung
und vernetzten Steuerungstechnik effektive Cloud-
Dienste sowie eine umfassende Datenanalyse. Dabei ist stets für
eine hohe Datensicherheit gesorgt.
Der RFC 4072 S stellt die High-End-Leistungsstufe
der PLCnext-basierten Steuerungsfamilien dar
Bild: Phoenix Contact
Aus allen Richtungen auf die Steuerung zugreifen
Die PLCnext Technology integriert sich über zwei Schnittstellen in
überlagerte Bedien- und Kommunikationsnetze. Zum einen lässt
sich im Programmierwerkzeug PLCnext Engineer eine HTML5-basierte
Visualisierung erstellen, die auf der Steuerung abläuft und
über einen Webbrowser auf dem jeweiligen Bedienterminal angezeigt
wird. Zum anderen ist ein OPC UA Server in die SPS eingebaut.
Über das Kommunikationsprotokoll kann dann aus allen Richtungen
auf die Steuerung zugegriffen werden. Der OPC UA Server
stellt sämtliche Informationen dar, die im GDS ausgetauscht werden.
Damit ist es für den Zugriff unerheblich, ob der Wert nun aus
einer Hochsprachen- oder IEC 61131-Task generiert wurde. Der Zugriff
ist vollständig transparent. Da OPC UA Server und Webserver
46 elektro AUTOMATION 11 2018