Echtzeitautomatisierung

Wo IT auf OT trifft

Die Steuerung u-control 2000 web integriert die Echtzeitautomatisierung und die Kommunikation für das Internet der Dinge und somit die Schnittstelle zwischen der Information Technology (IT) und der Operational Technology (OT). u-control web eignet sich vor allem für kleine und mittlere Automatisierungsaufgaben.

Eine Automatisierungslösung zur Parametrierung und Steuerung von Stand-alone-Maschinen: das Engineering Tool u-create web und die Steuerung u-control 2000 web © Weidmüller

Die Steuerung ist in das u-mation-Portfolio integriert. Unter diesem Begriff fasst Weidmüller verschiedene Automatisierungs- und Software-Lösungen zusammen, die sich individuell an die jeweilige Applikation des Kunden anpassen lassen. Das Portfolio kombiniert modulare Automatisierungshardware mit Engineering- und Visualisierungstools und ermöglicht so die Verbindung aller Prozessebenen – vom Sensor bis zur Cloud. Bestandteil des Portfolios ist die Steuerung u-control 2000 web. Die Web-Anbindung der Steuerung ermöglicht es von jedem Standort, mit jedem Endgerät, unabhängig vom Betriebssystem, auf Maschinen zuzugreifen. Diese Unabhängigkeit wird durch die Verlagerung der Software vom PC auf die Steuerung sowie durch die Nutzung offener Webtechnologien erreicht. Mit HTML5, CSS3 und JavaScript lässt sich jede Anlage unabhängig von Betriebssystemen überwachen und programmieren.

Mit u-control 2000 lassen sich Automatisierungsprojekte schneller, flexibler und intelligenter realisieren.

u-control 2000 ist eine 52 Millimeter schmale Steuerung, die sich wie ein u-remote Koppler mit Ein- und Ausgangsmodulen kombinieren lässt. Die Steuerungshardware basiert auf einem leistungsstarken Dual-Core ARM A9 Prozessor mit einer Taktfrequenz von 624 MHz, 512Mbyte RAM und 4 GB internem Flash-Speicher. Zusätzlich können Daten und Informationen auf einer Micro-SD-Speicherkarte mit bis zu 32 GB abgelegt werden. Die Steuerung ist mit einer batteriegepufferten Echtzeituhr ausgerüstet.

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Für die Kommunikation oder das Engineering von u-control stehen dem Anwender unterschiedliche Schnittstellen zu Verfügung. Über eine der beiden RJ45-Buchsen erfolgt der Start der Engineering Software mithilfe eines Browsers. Ist die Programmierung des Systems abgeschlossen, können über diese Ethernet TCP/IP-Schnittstelle Daten mit einer überlagerten Steuerung oder mit einem ERP-System ausgetauscht werden. Über die zweite RJ45-Buchse kann ein Feldbussystem mit Master-Slave-Funktion angeschlossen werden. Zusätzlich steht noch ein USB-Anschluss zur Verfügung, über den ebenfalls programmiert oder Diagnosedaten abgerufen werden können.

Das Besondere an der neuen Steuerung ist die Tatsache, dass sie zwei autonom arbeitende CPU-Kerne besitzt. Auf einem Kern läuft ein nicht echtzeitfähiges Linux-Betriebssystem mit dem Weidmüller eigenen Engineering-Tool u-create web und ein Webserver. Auf dem zweiten Prozessor-Kern befindet sich ein echtzeitfähiges SPS-Betriebssystem, das das Applikationsprogramm ausführt. Beide CPU-Kerne sind gegeneinander sicherheitstechnisch abgeschottet und tauschen über Trust Zones Daten miteinander aus.

u-create web ist eine webbasierte und lizenzfreie Engineering-Software für Konfiguration, Systemparametrierung und Programmierung. Die Software ist per Webbrowser verfügbar, bedarf keiner Installation und ist somit unabhängig von Hardware und Betriebssystem. Mit HTML5, CSS3 und JavaScript lässt sich jede Anlage unabhängig von Betriebssystemen überwachen und programmieren.

Auch für die Anbindung an das “Internet der Dinge“ setzt Weidmüller auf etablierte Technologie wie das graphische Entwicklungstool Node-RED. Das Entwicklungstool Node-RED garantiert dabei die einfache Realisierung von Anwendungen im Bereich Internet der Dinge. Einzelne Funktionsbausteine (Nodes) werden einfach durch das Ziehen von Verbindungen kontaktiert. Eine Vielzahl an mitgelieferten und frei verfügbaren Nodes deckt die meisten gängigen Dienste und Technologien ab.

u-control 2000 web adressiert mit seiner technischen Leistungsfähigkeit eindeutig den Maschinen- und Anlagenbau und dort beispielweise Verpackungsmaschinen. Eine typische Anwendung ist ein Kartonaufrichter. Vollautomatische Kartonaufrichter beschleunigen Verpackungsprozesse erheblich und garantieren ein effizientes Kartonhandling. Sie variieren in ihren Leistungen, ob für unterschiedliche Kartonformate oder beim Verschluss des Kartonbodens mit Klebeband- oder Heißleimverschluss. Diese unterschiedlichen Anforderungen erfordern auf Seiten des Maschinen- und Anlagenbaus unterschiedliche Anlagenkonzepte. Daraus resultieren auch unterschiedliche Automatisierungsaufgaben. Die Flexibilität in der Anpassung der Aufgaben unterstützt Weidmüller mit der Steuerung u-contol web. Flexibel eingesetzt ist die Steuerung in der Lage, ihre Funktion selbstständig und ohne Anbindung an ein übergeordnetes System zu erfüllen. Der Einsatz offener Webtechnologien ermöglicht es von überall, mit jedem Endgerät, unabhängig vom Betriebssystem, auf Maschinen zuzugreifen.

Die Steuerung u-control 2000 bietet die Möglichkeit, u-remote I/O-Module direkt anzuschließen. Die 24-Volt-DC-Spannungsversorgung für u-control speist sowohl die Steuerungshardware als auch bis zu 64 unterschiedliche u-remote Module, die wie bei einem u-remote Koppler an die Steuerung angeschlossen werden. Genau wie bei diesem sind die Versorgungsanschlüsse für Ein- und Ausgänge getrennt.

Kartonaufrichter lassen sich mit der Steuerung u-control 2000 web und der Engineering Software u-create web automatisieren. © Weidmüller

Aufgrund des modularen Aufbaus ist u-control 2000 nach Wunsch mit unterschiedlichen Automatisierungsbausteinen aus dem u-mation-Portfolio kompatibel und erweiterbar. Neben dem Remote I/O-System u-remote oder Remote I/O Module in Schutzart IP 67 umfasst das Portfolio moderne Bediengeräte (HMIs) - u-view. Abgerundet wird das Angebot durch den Security Router. Über die VPN-Verbindung des Routers lassen sich Maschinen und Anlagen mit der webbasierten Fernwartungslösung u-link effizient und sicher überwachen. Die Fernwartungslösung lässt Weidmüller zukünftig auch in die Steuerungslösungen u-control einfließen, um so eine direkte und sichere Verbindung auf deren Daten zu erhalten.

Zukünftig können Kunden mit u-control 2000 ihre Automatisierungsprojekte schneller, flexibler, intelligenter und auf der Basis neuester sowie offener Web Technologien realisieren. Mit u-control Web verschmelzen erstmalig OT und IT nahtlos. Abgerundet wird das System durch die webbasierte Visualisierung u-create visu, die sich nur mit einem HTML-5-Browser ohne zusätzliche Software erstellen lässt und als Mensch-Maschineninterface zur Verfügung steht. as

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