Industrie für Automatisierungssteuerungen
Überblick über die Industrie
Die Industrie für Automatisierungssteuerungen spielt eine wichtige Rolle in der industriellen Automatisierung, da sie das „Kontrollzentrum“ für komplexe Automatisierungssysteme liefert. Diese Steuerungen, wie speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), speicherprogrammierbare Automatisierungssteuerungen (PAC) und Bewegungssteuerungen, dienen als Gehirn für verschiedene Fertigungs- und Industrieprozesse. Diese Industriecomputer speichern eingebettete Programme und führen sie aus, um alle Geräte im System zu überwachen, zu koordinieren und zu steuern, um eine gewünschte Aktion oder ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Heutzutage gibt es eine breite Palette von Automatisierungscontrollern, von kleinen, kostengünstigen ARM-basierten Mikrocontrollern bis hin zu High-End-Industrie-PCs mit erweiterten Hypervisor-Funktionen für die Bewegungssteuerung. Angesichts der Komplexität und Präzision, die von Automatisierungssteuerungen gefordert wird, steht die Industrie vor großen Herausforderungen bei der Implementierung, von denen viele durch die EtherCAT- und Real-Time-Hypervisor-Lösungen von acontis direkt adressiert werden. Viele der heute führenden Anbieter von Automatisierungssteuerungen verlassen sich auf die Softwarelösungen von acontis, um eine erstklassige Leistung und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu gewährleisten.
In der industriellen Automatisierung sind Entscheidungen in Sekundenbruchteilen von größter Wichtigkeit. Verzögerungen bei der Kommunikation und Steuerung können zu Produktivitätseinbußen, Ineffizienz und potenziellen Sicherheitsrisiken führen. Die Hypervisor-Lösungen von acontis ermöglichen es Kunden, sowohl harte Echtzeit- als auch Nicht-Echtzeit-Betriebssysteme gemeinsam auf demselben Controller auszuführen. Mit dieser Konfiguration können Kunden zeitkritische Aufgaben an das RTOS delegieren und nicht kritische Aufgaben dem Nicht-Echtzeit-Betriebssystem überlassen. Darüber hinaus sorgt die EtherCAT-Technologie von acontis für ultraschnellen „on-the-fly“-Datenaustausch, der eine deterministische Echtzeitkommunikation für eine zeitgerechte Steuerung und Koordination ermöglicht.
Automatisierungssteuerungen müssen oft komplexe Bewegungs- und Steuerungsalgorithmen mit höchster Präzision ausführen. Die deterministische Natur von EtherCAT stellt sicher, dass Bewegungsbefehle mit minimaler Latenz ausgeführt werden können, was eine genaue Positionierung in Echtzeit und gleichmäßige Bewegungsprofile garantiert. Der EC-Master Class-A verbessert dies durch die Unterstützung der Distributed-Clocks-Master-Synchronisation (DCM), die es dem Anwender ermöglicht, eine präzise Synchronisation über alle Netzwerkgeräte hinweg zu erreichen.
Moderne industrielle Prozesse erfordern eine nahtlose Kommunikation und Integration zwischen Hunderten, manchmal Tausenden von verschiedenen Komponenten und Systemen. Die Herausforderung besteht darin, eine Vielzahl von Geräten vieler verschiedener Hersteller zu verbinden. Die Fähigkeit von EtherCAT, die Kommunikation innerhalb eines einzigen Netzwerks durch die Unterstützung von standardisierten ESI- und ENI-Dateien zu vereinheitlichen, vereinfacht die Integration und verbessert die Interoperabilität. Das EtherCAT-Netzwerkkonfigurationswerkzeug EC-Engineer von acontis macht das Einrichten des Netzwerks zu einem schnellen und einfachen Prozess, selbst wenn Geräte geändert oder hinzugefügt werden, was zu weniger Ausfallzeiten und Entwicklungsstunden führt.
Automatisierungssteuerungen bilden regelmäßig das Zentrum komplexer Anwendungen mit unzähligen beweglichen Teilen. Ein defektes Gerät, ein durchtrenntes Kabel oder ein schlechter Klemmenkontakt kann dazu führen, dass die Anlage für Tage oder Wochen außer Betrieb genommen wird, während ein Techniker das Problem behebt. Dies führt zu Produktionsstopps, Verzögerungen und Umsatzeinbußen. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, dass Automatisierungssteuerungen leistungsfähige Diagnosewerkzeuge für ihre Kunden bereitstellen. acontis bietet eine Reihe leistungsfähiger EtherCAT-Fehlerbehebungs- und Diagnosewerkzeuge, die direkt in die Automatisierungs- und Motion-Controller integriert werden können. Diese Suite umfasst sowohl grafische als auch programmatische Softwaretools, die eine schnelle und unkomplizierte Identifizierung von EtherCAT-Problemen ermöglichen, einschließlich mehr als 300 Fehlercodes, automatische Erkennung von unerwarteten Slave-Änderungen und erweiterte Überwachung des Netzwerkverkehrs. Viele führende Hersteller von Automatisierungssteuerungen haben mit acontis zusammengearbeitet, um diese Tools zur Fehlersuche und Diagnose in ihre Produkte zu integrieren.
Die Industrie entwickelt sich weiter und damit auch ihre Anforderungen. Automatisierungssteuerungen müssen skalierbar sein, um Änderungen in der Produktion oder den Prozessanforderungen gerecht zu werden. Die flexible Topologie von EtherCAT und die Unterstützung der Skalierbarkeit ermöglichen die Erweiterung von Steuerungssystemen ohne Leistungseinbußen. Beispielsweise ermöglicht das Hot-Connect-Featurepack für EC-Master das Anschließen oder Trennen von Geräten, ohne das EtherCAT-Netzwerk offline zu nehmen oder die Netzwerkinformationsdatei neu zu konfigurieren. Diese Funktion ermöglicht viele verschiedene Gerätekonfigurationen und reduziert sowohl die Komplexität als auch die Ausfallzeiten.
Viele Unternehmen, die Automatisierungssteuerungen (SPS, PAC und Motion Controller) herstellen, sind bestrebt, ihren Kunden die kosteneffizientesten Produkte anzubieten. Die EtherCAT- und Echtzeit-Hypervisor-Lösungen von acontis zeichnen sich auch bei Low-Cost-Steuerungen mit begrenzten Ressourcen aus. Diese Effizienz ist auf die minimalen CPU- und Speicheranforderungen zurückzuführen. So können Automatisierungs- und Motion-Controller ohne teure Hardware-Upgrades EtherCAT-Funktionalität integrieren. Darüber hinaus können die Echtzeit-Ethernet-Treiber von acontis direkt mit dem Onboard-Ethernet-Controller verbunden werden, so dass keine zusätzliche Hardware oder Peripheriegeräte erforderlich sind.
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