Automation of Things Europe GmbH

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Automatisierungshierarchie und Cyber Physical Production System  

Quelle: VDI, Cyber-Physical Systems

Die Unternehmens- und Fertigungssteuerung ist klassisch in IT-Ebenen eingeteilt (Automatisierungspyramide):

Daten werden in diesem weit verbreiteten Modell jeweils hierarchisch von einer Ebene mit der nächsten Ebene ausgetauscht. Ein direkter Austausch von Daten über mehrere Ebenen hinweg ist nicht vorgesehen. Ebenfalls sind keine Querverbindungen wie z.B. von Maschine zu Maschine vorgesehen.

Steuerungsnetzwerke und Betriebsnetzwerke sind strikt getrennt und Daten werden über Gateways ausgetauscht.

Dies hat zur Folge, dass Daten in jeder Ebene redundant gehalten werden müssen und die Übernahme der Daten über eine Vielfalt von Schnittstellen häufig manuell programmiert werden muss.

Industrie 4.0 fordert, dass Daten auf allen Ebenen vernetzbar und austauschbar sind. Beispiele hierfür sind zahlreich:

  • Intelligente Motoren wissen wann eine vorausschauende Wartung zu erfolgen hat und synchronisiert selbständig den Wartungsplan mit Produktionsplänen im MES System.
  • Maschinen zu Maschinenkommunikation (M2M) kann dazu verwendet werden mehrere Maschinen energieoptimiert zusammen arbeiten zu lassen.
  • Daten für Condition Monitoring werden zur Auswertung für den Hersteller ins Internet oder die Cloud gestellt.
  • Ausschussmaterial in der Produktion wird direkt in der Lagerhaltungssoftware gebucht.

Die Komplexität und Anzahl der Punkt zu Punkt Kommunikations-Verbindungen steigt überproportional mit der Anzahl der Teilnehmer. Die Lösung ist in einer Cyber Physical System - Architektur (CPS) zu finden. Das System arbeitet mit digitalen Abbildern - es wird virtualisiert. Mit FOURZERO hat Automation of Things einen Werkzeugkasten geschaffen um ein CPS zu programmieren.

 

FOURZERO wurde designed um ein Cyber Physical System zu programmieren:

Das System wird wie eine virtuelle SPS programmiert.

Der Kommunikationsweg ist nicht Bestandteil des Programms sondern wird beim Deployment zugewiesen.

Temporäre Verbindungen zum Beispiel mit Mobilen Geräten sind durch die Verwendung von publish and subscribe Mechanismen einfach handhabbar.

Eine Simulation ist ohne Zusatzprogrammierung möglich. E/A werden über eine Map nicht mehr realen E/A sondern  Simulations-E/A zugewiesen.

Programmerweiterungen und Veränderungen sind durch vollständige Kapselung des Codes in "Apps" zur Laufzeit möglich.