Bieten Echtzeit Automation unter Windows künftig gemeinsam an. Klaus Rottmayr, Geschäftsführer Spectra (links) und Jürgen Rall, Geschäftsführer Sybera: „Durch unsere Zusammenarbeit profitiert der Kunde von einer aufeinander abgestimmten Lösung für Echtzeit Automation unter Windows.“

Bieten Echtzeit Automation unter Windows künftig gemeinsam an. Klaus Rottmayr, Geschäftsführer Spectra (links) und Jürgen Rall, Geschäftsführer Sybera: „Durch unsere Zusammenarbeit profitiert der Kunde von einer aufeinander abgestimmten Lösung für Echtzeit Automation unter Windows.“ Spectra

Einen Industrie-PC mit RT-Hypervisor ist per se nichts Neues. Was waren die Gründe für die Kooperation?

Klaus Rottmayr: Viele Kunden setzen unsere Industrie-PC-Systeme für ihre Automatisierungsaufgaben ein. Und der Großteil nutzt Windows als Betriebssystem. Allerdings wird immer mehr harte Echtzeit-Performance auf PC-Basis gefordert. Die bieten wir gemeinsam an. Sybera stellt dazu ihre EFI Realtime Engine für das Echtzeit Sub-System zur Verfügung. Darauf läuft der Ethernet-Core mit Bibliotheken für die Feldbussysteme Ethercat, Profinet oder Ethernet/IP. Diese Plattform hat den besonderen Charme, dass alle Vorteile eines Windows-Systems nutzbar sind und zusätzlich eine Echtzeit-Automation für unterschiedliche Feldbussysteme auf einem Industrie-PC möglich sind.

Jürgen Rall: Auf dem Markt gibt es einige RT-Hypervisor. Es ist jedoch sehr wichtig, dass alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Denn aufgrund der Komplexität moderner PC-Hardware funktioniert das bisherige Motto – der Eine liefert die Hardware, der Andere die Software – nicht mehr. Die Abstimmungen zwischen dem Unified Extensible Firmware Interface, kurz dem UEFI BIOS, und dem Windows-Kernel sind einfach zu kompliziert. Im Rahmen unserer Zusammenarbeit schaffen wir jetzt eine aufeinander abgestimmte Lösung für Echtzeit-Automation unter Windows.

Was ist das besondere an der zusammen entwickelten Lösung?

Jürgen Rall: Um überhaupt auf die Nutzdaten zugreifen zu können, musste sich der Anwender zuerst in die Hardware-Komponenten, in die Master-Software und in die Feldbusthematik einarbeiten. Jeder, der sich mit einem Ethernet-basierenden Feldbussystem erstmalig beschäftigt hat, kann dies bestätigen. Bei unserer einsatzfertigen Vorinstallation entfallen diese Vorarbeiten.

Welche Hardware kommt zum Einsatz?

Klaus Rottmayr: Als Hardware-Basis verwenden wir unsere embedded-Geräteserie PowerBox, das sind Embedded PCs mit einem kabel- und lüfterlosen Design, sowie die Panel-PCs PowerTwin. Zudem können wir auch Feldbuskomponenten für Ethercat und Profinet liefern.

Welche Einsatzszenarien schweben Ihnen vor und welche Zykluszeiten sind dafür notwendig?

Jürgen Rall: Eigentlich die bekannte Palette an Branchen. Gerade im Bereich Motion-Control sind Zykluszeiten typischerweise von 500 μs bis 2 ms gefordert. Bei isochroner Motion-Control ist aber auch der Jitter entscheidend. Hier trennt sich die Spreu vom Weizen. Ein Jitter unter 50 μs lässt sich nur mit dedizierter PC-Hardware und entsprechenden Reduktionsverfahren erreichen. Hier arbeiten wir als Hard- und Software-Hersteller eng zusammen.

Wäre Ihre Lösung nicht auch etwas für die Kommunikation nach oben gewissermaßen als Edge-PLC?

Klaus Rottmayr: Die PowerBox 100-RTE baut auf dem Betriebssystem Windows 10 IoT auf. Die Durchgängigkeit der Daten zwischen Echtzeit-Applikation und anderen Software-Paketen lässt sich mit unserer Programmier-Bibliothek realisieren. Während auf einem CPU-Kern die Echtzeit-Steuerung läuft, kann gleichzeitig der andere CPU-Kern ausgewählte Daten verdichten und weiterleiten, warum nicht auch in die Cloud. Hardwareseitig ist alles vorbereitet, von der Mulit-Core-Technologie bis hin zu den vier Ethernet-Schnittstellen.

Jürgen Rall: Neben der Kommunikation nach oben können ebenso komplexe Gateway-Lösungen realisiert werden, etwa ein Filter-Gateway von Profinet zu Ethernet/IP oder anderen Systemen.

Bis wann sind die Systeme einsatzreif?

Klaus Rottmayr: Das erste System, basierend auf der PowerBox 100-RTE, ist seit Anfang Oktober lieferbar. Weitere Box-PCs und Panel-PCs mit Touchscreen werden im November vorgestellt. Für die SPS IPC Drives haben wir zusätzlich ein Experience-Kit geschnürt, bestehend aus Box-PC, Runtime und Entwicklerlizenz sowie Ethercat E/A-Modul. Damit wollen wir Kunden ansprechen, die sich mit dem Thema Echtzeit Automation unter Windows auseinandersetzen möchten.

Das Interview führte IEE-Chefredakteur Stefan Kuppinger

SPS IPC Drives 2017, Halle 7, Stand 420