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AUTOMATISIERUNG » Steuerungstechnik/Digitalisierung » Perspektiven Offene Plattformen im Überblick Lösungen für die OT-IT-Integration Bosch Rexroth Keba Lenze ctrlX Automation Kemro X Nupano USP nach Angaben des Anbieters Kurzcharakteristik Die Lösung überwindet die klassischen Grenzen zwischen Maschinensteuerung, IT-Welt und Internet der Dinge. Mit dem echtzeitfähigen Betriebssystem Linux, durchgängig offenen Standards, App-Programmiertechnologie, webbasiertem Engineering und einer umfassenden IoT-Verbindung reduziert ctrlX Automation den Komponenten- und Engineering-Aufwand um 30 bis 50 %. Die Lösung stellt alle Komponenten für komplette Automatisierungslösungen bereit – von Steuerungen über Antriebe und Motoren sowie I/Os bis hin zu Motion-, PLC- und IoT-Funktionalitäten. Mit dem offenen, modularen und skalierbaren System und dem breiten Portfolio an Apps können sowohl einfache Anwendungen als auch komplexe Lösungen umgesetzt werden. Offenheit und Einfachheit – denn ein Vorteil von ctrlX Automation ist die freie Wahl der Programmiersprache, so dass Anwendende unabhängig von der erlernten Programmiersprache oder (proprietären) Systemen agieren können. Es sind keine speziellen Kenntnisse in der Maschinenautomatisierung mehr nötig. Anwendende können außerdem ihre eigene Software implementieren und über Apps jederzeit Funktionen hinzufügen. Dazu bietet die ctrlX World eine gemeinsame Welt für Anwendende und Partnerunternehmen, die ihre Stärken und Lösungen über Co-Creation einbringen. Dies resultiert in einer vielfältigen Auswahl an Apps im ständig wachsenden ctrlX Store. Und: Das echtzeitfähige, Linux-basierte Betriebssystem ctrlX OS – bisher exklusiv der Steuerung ctrlX Core vorbehalten – steht inzwischen als eigenständige Lösung für industrielle Umgebungen zur Verfügung und ist für den Real-Time-Einsatz von der Feldebene bis in die Cloud einsetzbar. Ziel ist eine einfache Integration von unterschiedlichsten Technologien in Kombination mit den optimierten Technologien aus unserem Haus. Die Lösung bietet dafür die erforderliche flexible Basis, um mit einer Mischung aus Hard- und Software sowie Technologiekomponenten – auch von Drittanbietern – die gewünschte Automatisierungs - lösung zu realisieren. Dahinter steht die Erkenntnis, dass 3rd-party-Produkte oft ausreichend sind, man dazu aber offen sein muss, diese zu integrieren. Um dies zu erreichen, setzt die Lösung wo möglich ausschließlich auf Standards aus der IT und er - möglicht dann, die Anwendung optimal an die Anforderungen in der Industrie anzupassen. Schwerpunkte liegen auf Echtzeit, Regelungs - technik sowie Stabilität. Kerngedanke ist, dass der Kunde die Komponenten nutzen sollte, die für seine Anwendung am besten passen und nicht die, welche uns am besten passen würden oder von denen wir am meisten überzeugt sind. Genau hier liegt die Differenzierung – die enge Zusammenarbeit in der Lösungsfindung für den Kunden. Ziel ist immer, gemeinsam eine optimale Lösung zu finden, weswegen wir auch unsere Kunden bei der Integration von 3rd-party-Komponenten unterstützen, falls eines unsere Produkte nicht optimal passt. Der zweite wesentliche Unterschied liegt in der langjährigen Erfahrung als Lösungsanbieter für Robotik, Regelungstechnik, Visualisierung sowie Safety in unterschiedlichen Branchen. Dieses Wissen wird in der Plattform zusammengeführt. Ziel der Plattform ist, die Integration jeder auf dem Markt erhältlichen IT-Software zu ermöglichen. Dazu ist Nupano eng mit dem Maschinenpark des Kunden verbunden und ermöglicht es auch Anwendern ohne IT-Kenntnisse, IT-basierte Anwendungen zu implementieren und zu nutzen. Dazu bietet die Lösung Raum für Co-Creation – Anwendungen können gemeinsam getestet sowie Release-Workflows und Lifecycle-Strategien entwickelt werden. Maschinen können so über eine beliebige Anzahl von Versionen hinweg effizient, verfügbar und aktuell gehalten werden. Die Open Automation Platform nutzt offene IT-Standards und standardisierte Programmiersprachen und ermöglicht damit ein cloudbasiertes Maschinen- und App-Management. Über den „digitalen Vertreter“ im Cloud-System gelangen die Softwaremodule über einen Industrie- PC zur Anwendung in der Fläche. Maschinenbauer werden sich zukünftig durch eigene digitale Services differenzieren, die sie mit öffentlichen Services kombinieren. Dabei profitieren sie auch von der Nupano-Community, in der Partner Ready-to-use-Technologien oder IT-Dienstleistungen anbieten. Nupano unterstützt sie dabei, indem es die Verwaltung dieser Services vereinfacht. Alle Maschinen werden zentral in der Cloud verwaltet und die Plattform sorgt dafür, dass Apps mit den benötigten Konfigurationsdaten für jede Maschine ausgestattet sind. Technisch gesehen besteht Nupano dazu aus drei Komponenten: Erstens der Nupano Cloud Lösung als ‚Software as a Service‘ (SaaS), die vollautomatisch in einem AWS Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) Container- Cluster bereitgestellt wird. Zweitens der Nupano Runtime, einer Linux-Anwendung, die auf nahezu beliebiger Hardware laufen kann und drittens Nupano Connect, einem Windows-Dienst, der auf dem Engineering-PC des Nutzers läuft und eine Brücke zwischen der Cloud-Lösung und der Runtime bildet. Bosch Rexroth überwindet mit ctrlX Automation und dem Betriebssystem ctrlX OS die klassischen Grenzen zwischen Maschinensteuerung, IT-Welt und IoT. Bild: Bosch Rexroth Kemro X von Keba zielt auf die einfache Integration unterschiedlichster Technologien. Bild: Keba Nupano von Lenze zielt darauf ab, den Einsatz jeder auf dem Markt erhältlichen IT-Software zu ermöglichen. Bild: Lenze 36 KEM Konstruktion|Automation » 03 | 2024
Phoenix Contact PLCnext Technology Die Lösung bietet Anwendern ein offenes Ecosystem für die Automatisierung. Grundlage ist das PLCnext Runtime-System als offene Plattform. Mit ihr und einem Linux-Betriebssystem lässt sich als Hardware-Plattform PLCnext Control in unterschiedlichen Varianten verwenden. Software-Komponenten können in verschiedenen Programmiersprachen entweder direkt auf dem Betriebssystem installiert, als App verpackt und/oder als Container auf das Gerät gebracht oder in das PLCnext Run - time-System integriert werden. Dieses ermöglicht es über den Execution and Synchronisation Manager (ESM), Code zur Echtzeitausführung zu program - mieren. Zudem stellt es dem Programmierer viele Infrastrukturkomponenten (etwa den Global Data Space – GDS) zur Vernetzung der Komponenten untereinander sowie für die Echtzeitkommunikation über unterschiedliche Protokolle zur Verfügung. Die Community und die technologische Offenheit des Ecosystems machen den Unterschied. Das zeigt sich bei der Kombination von Echtzeit- und Nicht- Echtzeit-Programmierung in unterschiedlichen Programmiersprachen, der Einbindung von Software auf verschiedenen Ebenen bis hin zum Betriebssystem – also der direkten Linux-Programmierung – und der Integrationsmöglichkeit von Software- Komponenten aus dem PLCnext Store. Für die Community wird der Netzwerkeffekt und das Crowd Knowledge sowie der partnerschaftliche Austausch mit Anwendern und Partnern in den Vordergrund gestellt. Darüber hinaus erweist sich die Berücksichtigung der Cybersecurity als Differenzierungsmerkmal. Dies gilt für ein offenes System im Speziellen, denn Phoenix Contact hat die Security von Anfang an mitgedacht und einen vom TÜV zertifizierten Security-Standard implementiert, mit dem PLCnext Technology bereits für die zukünftige Gesetzeslage nach dem Cyber Resiliance Act vorbereitet ist. Ein offenes Ecosystem für die Automatisierung ist Ziel der PLCnext Technology von Phoenix Contact. Bild: Phoenix Contact Weidmüller u-OS Über die Plattform u-OS können Nutzer die Integration von OT und IT auf einer Plattform realisieren. u-OS ist ein Linux-basierendes Betriebssystem für die Edge und Steuerungsebene, welches sowohl auf den Weidmüller-Geräten der u-control Familie als auch in Zukunft auf Fremdsystemen installiert werden kann. Ein weiterer wichtiger Standard, auf dem u-OS basiert, ist die Container-Technologie. Daneben bietet Weidmüller zudem die Cloudplattform easyConnect, mit der man Geräteflotten betreiben und Daten managen kann. u-OS erfüllt die Anforderungen von Anwendungen im Bereich Industrial IoT in Richtung Security und im Bereich der Automatisierung bzgl. der Echtzeitfähigkeit gleichermaßen. Die USPs im Zusammenhang mit Plattformen leben nicht nur von der Plattform selbst, sondern auch stark von den Beitragenden. Die Positionierung für u-OS besteht darin, kein eigenständiges Ökosystem zu schaffen, sondern vielmehr bestehende Ökosysteme zu verknüpfen. Auf diese Weise bewahrt der Anwender seine Unabhängigkeit. Gleichzeitig kann er die Vorteile aller Beitragenden und die der Plattform selbst nutzen. Diese steht insbesondere für Technologieoffenheit und Sprachunabhängigkeit. Zu einer guten Automatisierungsplattform gehört aber auch eine industriefähige Hardware. Die muss mit den rauen Umgebungen zurechtkommen und die Anforderungen in Richtung Langzeitverfügbarkeit erfüllen. Mit u-remote und den Steuerungen der u-control Familie steht eben genau eine solche zur Verfügung. Dazu sind die u-control M Steuerungen linksseitig mit Standardschnittstellen ausgestattet, die es zukünftig erlauben, eine Vielzahl von Technologiemodulen zu integrieren und die Plattform auch mit Hardware zu erweitern. Über u-OS von Weidmüller können Nutzer die Integration von OT und IT auf einer Plattform realisieren. Bild: Weidmüller auf Schwierigkeiten in der Lieferkette und flexibler auf die gegebene IT-Infrastruktur ihrer eigenen Kunden – der Maschinenbetreiber – reagieren. Benjamin Homuth (Phoenix Contact): Proprietäre Systeme sind immer nur so veränder- und erweiterbar, wie es der Hersteller zulässt. Offene Systeme lassen sich besser an die Anwendung anpassen, erweitern und mit neuen Technologien auf dem neuesten Stand halten. Daher sind offene Systeme zukunftssicherer und besser bei individuellen Gegebenheiten einsetzbar. Diese Eigenschaft ist besonders im Feld der OT-IT-Konvergenz nützlich, da es sich um viele neue Anwendungsszenarien handelt, bei denen „IT-Software“ verwendet werden soll, die schnelleren Entwicklungszyklen unterliegt. Hier kommt die Nutzbarkeit der Container- Technologie auf einer offenen Plattform ins Spiel. Die Besonderheit dabei ist, dass eine Offenheit für alle Container- Formate – sogenannte OCI-Container (Open Container Initiative) – benötigt wird, um unnötige Aufwände bei der Anpassung und eine gewisse Hardware- Unabhängigkeit zum Beispiel beim Einsatz neuer und schnelllebiger Komponenten aus dem Bereich der Open-Source-Software zu vermeiden. Martin Flöer (Weidmüller): Offene Plattformen schaffen Flexibilität und Zukunftsfähigkeit, da man im Gegensatz zum geschlossenen System nicht auf einen Kontributor angewiesen ist. Die Grundlage hierfür sind die App-Konzepte. Außerdem sind Nutzer – je nach Plattform und Technologien – hardware-unabhängig. Die OT-IT-Integra - tion erfordert, wie es der Name schon andeutet, die Fähigkeit, sich an verschiedene OT-Systeme anzubinden und in unterschiedliche IT-Systeme zu integrieren, hier spielen offene Systeme ihren klaren Vorteil aus. Sie sind außer- KEM Konstruktion|Automation » 03 | 2024 37
