In Verbindung von Touchpanel und umfangreicher Visualisierungs-Software ergibt sich mit der Software-SPS PC WORX SRT ein Control-/Operator-Panel. (Bild: Phoenix Contact)
Die meisten Automatisierungs-Applikationen erfordern weder harte Echtzeit noch Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich. SPS-Zykluszeiten oder ein Jitter innerhalb von Mikrosekunden sind auch oft keine ausschlaggebenden Kriterien. Handelt es sich um Aufgaben wie das Einsammeln von Daten oder einfach das Schalten von Geräten, ist vielmehr eine flexible und kostengünstige Steuerungslösung gefragt.
In diesem Umfeld spielt die Software-SPS PC Worx SRT von Phoenix Contact ihre Stärken aus. Denn mit dieser Sofware-SPS lässt sich ein PC zur Steuerungsplattform ausbauen. Mit preiswerten Standard-PC-Komponenten sind so einfache Automatisierungs-Applikationen möglich.
Wird in der Anwendung PC-Technik benötigt oder ist bereits ein PC installiert, kommt der Kostenvorteil der Software-SPS gegenüber einer Lösung mit separater Steuerungs-Hardware zum Tragen. Denn der bestehende Rechner übernimmt die Steuerungsaufgaben und kommuniziert über das vorhandene Ethernet-Netzwerk mit unter- und überlagerten Geräten und Systemen. Folglich entfallen sämtliche Zusatzkosten für die Montage und Verdrahtung einer separaten Hardware-SPS.
Läuft auf allen Windows-PCs
Die Software-SPS funktioniert auf nahezu allen Windows-PCs mit den Betriebssystemvarianten Windows 7 (32-Bit/64-Bit), Windows 8.1 (32-Bit/64-Bit), Windows Embedded Standard 7, Windows Embedded 2009 und Windows 10 (32-Bit/64-Bit).
Nachdem die SPS auf dem PC installiert worden ist, tauscht dieser Daten direkt über eine seiner Ethernet-Schnittstellen via Profinet, Modbus oder TCP/IP mit den im Feld verbauten I/O-Stationen aus. Dabei fungiert die Software-SPS sowohl als Profinet-Controller als auch als -Device, sodass die Daten durchgängig zwischen den I/O-Stationen und der Leitwarte weitergeleitet werden.
Über die integrierte Profinet-Device-Funktion kann der Anwender den PC mit anderen Steuerungen koppeln. Arbeitet er als Profinet-Controller, lassen sich mit der Software-SPS, je nach genutzter Hardware, bis zu acht Profinet-Geräte betreiben.
Eigenschaften und Systemvoraussetzungen von PC WORX SRT
| Grundfunktionalität | Nicht echtzeitfähige Software-SPS zur Installation auf einem Standard PC mit integrierter Modbus/TCP, PROFINET-Controller und -Device-Funktionalität |
| Bediengeräte | Tastatur, Maus empfohlen |
| Prozessor | min. Intel Atom |
| Festplattenspeicher | min. 1 GByte |
| Arbeitsspeicher | min. 512 MByte |
| Schnittstellen | Ethernet-Port |
| Bildschirmauflösung | XGA (1024 x 768) |
Programmieren, steuern und visualisieren auf einem PC
Statt einer Profinet-Kommunikation ist auch eine Übertragung via TCP/IP oder die Weiterleitung der Daten über Modbus TCP/IP mit bis zu 16 Teilnehmern möglich. Durch die Unterstützung von Protokollen wie OPC, HTTP, FTP, SNTP, SNMP, SQL und MySQL lässt sich die Software-SPS außerdem einfach in die bestehende IT-Infrastruktur sowie in Office-, ERP- und Scada-Systeme einbinden. Über einen Statusmonitor ruft der Anwender Informationen zum aktuellen Zustand der SPS ab. Der Monitor, der in der Windows-Taskleiste läuft, lässt sich zudem zur Interaktion mit der Steuerung verwenden. Wie sämtliche Steuerungen von Phoenix Contact wird auch die Software-SPS mit der Engineering-Umgebung PC Worx gemäß IEC 61131-3 programmiert. Das bedeutet, dass der Anwender seine Programme direkt auf dem PC erstellen kann, auf dem auch die SPS läuft. Das Tool arbeitet unabhängig von der Software-SPS. Darüber hinaus ist auch eine externe Programmierung via Ethernet möglich.
Visualisierung: Webvisit und Visu+
Visualisierungslösungen auf Web-Basis wie Webvisit, die IT-Standards nutzen, sind flexibel und kostengünstig. Denn die Anwender bedienen und beobachten ihre Applikation über herkömmliche Browser. Eine zusätzliche Software muss nicht installiert werden. Das jeweilige Projekt wird direkt auf der Steuerung gespeichert, wobei der SPS-Typ unerheblich ist. Die Visualisierungs-Software lässt sich aufgrund der übersichtlich gestalteten Grafik-Oberfläche außerdem intuitiv bedienen.
Visualisierungen mit Scada-Funktionen wie Visu+ kommen überall dort zum Einsatz, wo komplexe Maschinen, Anlagen oder automatisierte Prozesse bedient und überwacht werden müssen. Durch die zentrale Kontrolle der Applikation, beispielsweise über einen Industrie-PC oder ein HMI-Gerät, entfallen bisherige Lösungen wie Schalter oder Signalgeräte.
Der Leistungsumfang der Visualisierungs-Software umfasst neben dem Bedienen und Beobachten der Anwendung eine Trending- und Alarming-Funktion, das Aufzeichnen von Daten in einer Datenbank zur späteren Analyse, ein Benutzer-Management für Vergabe oder Beschränkung von Nutzerrechten sowie ein Reporting, um die untersuchten Daten als aussagekräftigen Bericht darzustellen.
Aufgrund des integrierten Webservers lassen sich Visualisierungsseiten auf der Steuerung ablegen. Diese werden dann über den Browser auf dem Monitor des PCs, einem abgesetzten Touchpanel oder einem anderen PC angezeigt. Um die Visualisierungsseiten zu erstellen, steht die Software Webvisit (siehe Kasten) zur Verfügung, die in der Express-Version kostenfrei erhältlich ist.
Der Anwender kann die Visualisierung auch über OPC-Variablen an die Software-SPS anbinden. Für umfangreichere Visualisierungsaufgaben bietet sich die Software-Lösung Visu+ an. Durch deren Darstellungs-Möglichkeiten kann der Anwender den PC zu einem Control- oder Operator-Panel ausbauen, also Steuerung und Visualisierung in einem Gerät kombinieren.
Zu diesem Zweck wird die Software-SPS in ein Touchpanel der Produktfamilie Embeddedline eingebunden. Auf Basis des geprüften Zusammenspiels der Hard- und Software entsteht so eine wirtschaftliche Lösung für Applikationen im Bereich Bedienen und Beobachten.
Auf Youtube findet sich eine ganze Reihe von englischsprachigen Tutorials zur Nutzung von PC WORX SRT
Den jeweiligen Leistungsanforderungen anpassen
Die Software-SPS eröffnet außerdem einen kostengünstigen Einstieg in die Steuerungswelt von Phoenix Contact. Indem sie auf dem Box-PC BPC 1000 der Serie Valueline installiert wird, ergibt sich eine wirtschaftliche Gesamtlösung. Denn der IPC erweitert sein Leistungsspektrum innerhalb weniger Minuten so zu einer vollwertigen Steuerung.
Wegen der freien Wahl der PC-Komponenten, wie Prozessor oder Speicher, lässt sich die Performance des Industrie-PCs flexibel an die Anforderungen der Anwendung anpassen. Alle Bestandteile des IPCs sind dabei auf Kompatibilität zur Software-SPS getestet, sodass der Nutzer ein aufeinander abgestimmtes, zuverlässiges System erhält.
Setzt der Anwender den Box-PC ein, kann er auf spezielle Funktionen zurückgreifen, wie die integrierten I/Os. Nach der Installation der Software-SPS lassen sich die in den IPC eingebauten Ein- und Ausgänge einfach als Onboard-I/Os in das Steuerungsprogramm einbinden. Mit dem in den Box-PC integrierten Kartenleser dient die SD-Karte als SPS-Speicher, auf dem sämtliche wichtigen Anwender- und Steuerungsdaten sicher hinterlegt sind.
Benjamin Homuth
