Automatisierungslösung U-Control Web bringt Flexibilität in Industrieanwendungen
Mit Containern in der Steuerung
Mit fortschreitender Digitalisierung müssen auch Automatisierungssysteme leistungsfähiger und flexibler werden. Modulare Steuerungen, wie U-Control Web von Weidmüller, können sowohl Automatisierungs- als auch IoT-Aufgaben übernehmen. Die Steuerung bietet hier durch Modularität und den Einsatz der neu integrierten Container-Technologie moderne Eigenschaften. Auch die Entwicklung neuer Anwendungen wird erleichtert: Selbst entwickelte oder 3rd-Party-Softwarelösungen lassen sich auf der Steuerung einfach installieren und damit die Funktionalität individuell erweitern.
Bild: Weidmüller GruppeZum Unternehmen
Weidmüller verfügt über Produktionsstätten, Vertriebsgesellschaften und Vertretungen in mehr als 80 Ländern. Gemeinsam mit den Kunden will das Unternehmen den digitalen Wandel gestalten. Dafür umfasst das Portfolio Produkte, Lösungen und Dienstleistungen für die moderne Automatisierung, Verbindungstechnik, Konnektivität und das Industrial Internet of Things. Im Geschäftsjahr 2020 erzielte Weidmüller mit rund 5.000 Mitarbeitern einen Umsatz von 792Mio.?.
Viele IoT-Projekte in der Industrie nehmen Fahrt auf. So unterschiedlich diese auch sind, haben sie doch einiges gemeinsam: Sie sollen Zeit und Ressourcen sparen, die Prozesse auch bei kleinen Stückzahlen schneller und sicherer machen, die Produktion flexibler gestalten und kontinuierlich überwachen.
Hierbei rücken IT- und OT-Welt immer näher zusammen. So werden Technologien und Methoden, die in der IT bereits etabliert sind, zunehmend auch in industriellen Anlagen genutzt. Eine dieser Technologien sind sogenannte Software-Container, welche die Steuerungslösung U-Control Web nun auch unterstützt.
Flexibel und plattformunabhängig
Die flexible Automatisierungslösung wurde von Weidmüller auf Basis plattformunabhängiger Web-Technologien für den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. Die Steuerung eignet sich für kleinere und mittlere Applikationen und gehört zum Automatisierungsportfolio. Der Einsatzbereich erstreckt sich von kleineren und mittleren Standalone-Maschinen bis hin zu großen Anlagen, wo sie als dezentrale Steuereinheit dient. Bei U-Control Web ist - wie der Name schon verrät - der Webserver bereits installiert, inklusive der Software U-Create Web, die folgende Softwaremodule integriert: die Entwicklungsumgebung für die Automatisierung, eine Entwicklungssoftware Node Red, die Visualisierungssoftware und einen OPC-UA-Server. Mit der jetzt neu integrierten Container-Technologie erhält der Anwender zusätzlich ein offenes System, um eigene Software oder auch 3rd-Party-Software auf der Steuerung auszuführen.
Viele Unternehmen nutzen bei IoT-Applikationen bisher noch maßgeschneiderte Softwarelösungen für die Datenverarbeitung. Gravierender Nachteil ist die Abhängigkeit der Softwarelösungen von einem einzelnen Betriebssystem bzw. einzelnen Betriebssystemversionen. Damit fehlt die von vielen Anwendern geforderte Flexibilität, um die Software auf andere Systeme zu portieren. Deren Pflege und Verteilung ist unter diesen Umständen meist mit viel Aufwand verbunden.
Alternative dazu sind bisher virtuelle Maschinen (VM): Durch das Einfügen einer Abstraktionsschicht lassen sich Geräte, Betriebssysteme oder Services virtuell nachbilden. Damit werden vorhandene Ressourcen besser genutzt und es können mehrere virtuelle Rechner oder Betriebssysteme innerhalb eines physikalischen Systems gleichzeitig betrieben werden. Allerdings benötigen virtuelle Maschinen viel Systemspeicher und enthalten jeweils ein vollständiges Betriebssystem. Zudem stoßen sie an ihre Grenzen, wenn in der Industrie ein hoher Datendurchsatz bei gleichzeitiger Flexibilität gefordert wird.
Bild: Weidmüller GruppeContainer in Industrieanwendungen
Die Container-Technologie entwickelt sich auch in industriellen Umgebungen zunehmend als Alternative zu virtuellen Maschinen. Container lassen sich leicht als Dateien transportieren und installieren, da sie alle Ressourcen beinhalten, die zur Laufzeit benötigt werden. Sie erfordern damit deutlich weniger CPU-Leistung oder Arbeitsspeicher und sind so effizienter und ressourcensparender als virtuelle Maschinen. Die Container-Inhalte sind modular gestaltbar und somit flexibel, auch für spätere Anpassungen. Und die Applikationen lassen sich mit der Container-Virtualisierung einfach und sicher installieren.
Das von Weidmüller genutzte System Docker ist eine Open-Source-Lösung zur Container-Steuerung. So lassen sich Container, die alle benötigten Lösungspakete enthalten, leicht als sogenannte Images bereitstellen, transportieren und installieren. Die Bereitstellung der Automatisierungslösung U-Control Web über Container hat also viele Vorteile für die Nutzer:
- • Ausführung eigener oder 3rd-Party-Software innerhalb eines Containers
- • Individuelle Erweiterungsmöglichkeit des Software-Spektrums für U-Control
- • Möglichkeit zum Einsparen zusätzlicher Hardware.
Zudem wird dadurch die Anwendungsentwicklung erleichtert: Denn selbst entwickelte oder 3rd-Party-Softwarelösungen lassen sich auf der Weidmüller-Steuerung einfach installieren. So kann der Anwender die Automatisierung explizit auf seine Anwendung anpassen, sei es für eine Maschinensteuerung oder als Steuerungs- und cloudbasierendes Informationssystem für z.B. Wasseraufbereitungsanlagen. Anwender können eigene Softwarelösungen programmieren, nutzen vorhandene Open-Source-Software aus einem Container Hub oder greifen z.B. auf Lösungen verschiedenster Cloudanbieter wie Microsoft Azure, AWS Greengras, Anyviz von Mirasoft oder sonstige zurück. Damit lässt sich die Funktionalität der Steuerung flexibel erweitern und immer dem speziellen Einsatzzweck anpassen.
Bei der einfachen Umsetzung, Einrichtung und Projektierung hilft die webbasierte Entwicklungs- und Konfigurationsumgebung U-Create Web. Die Engineering-Software für Konfiguration, Systemparametrierung und Programmierung verfügt über umfassende Funktionalität. Weitere Engineering-Tools sind nicht notwendig. So werden z.B. Versionskonflikte vermieden. Die Anwendung ist unkompliziert und erfolgt über einen handelsüblichen Browser, sodass sich auch weniger erfahrene Nutzer vollumfänglich auf ihre Applikation konzentrieren können.
Einfach erweiterbar
Weidmüller hat U-Control Web als flexible Automatisierungslösung auf Basis offener, plattformunabhängiger Web-Technologien für den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. Durch die Bereitstellung über Container erhält der Anwender eine modulare Steuerung, die sehr einfach durch eigene oder 3rd-Party-Lösungen erweiterbar und gut skalierbar ist, wenig Ressourcen verbraucht und auch in hybriden Netzwerken einsetzbar ist.
Die Steuerung ist Bestandteil des aufeinander abgestimmten U-Mation-Portfolios. Es zielt darauf ab, Automatisierungsaufgaben effizient, einfach und bedarfsorientiert zu gestalten. U-Mation kombiniert leistungsstarke Hardware mit modernen Engineering- und Visualisierungs-Tools für Datenerfassung und Vorverarbeitung. Durch die Nutzung offener Technologien und Systeme integriert es sich flexibel in den Automatisierungsprozess. Auf diese Weise will Weidmüller den Anwender beim Engineering sowie der Anpassung der Automatisierung unterstützen und auf dem Weg in das industrielle IoT mit einem intuitiv bedienbaren, zukunftssicheren Portfolio begleiten.
Flexibel und plattformunabhängig
Die flexible Automatisierungslösung wurde von Weidmüller auf Basis plattformunabhängiger Web-Technologien für den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. Die Steuerung eignet sich für kleinere und mittlere Applikationen und gehört zum Automatisierungsportfolio. Der Einsatzbereich erstreckt sich von kleineren und mittleren Standalone-Maschinen bis hin zu großen Anlagen, wo sie als dezentrale Steuereinheit dient. Bei U-Control Web ist - wie der Name schon verrät - der Webserver bereits installiert, inklusive der Software U-Create Web, die folgende Softwaremodule integriert: die Entwicklungsumgebung für die Automatisierung, eine Entwicklungssoftware Node Red, die Visualisierungssoftware und einen OPC-UA-Server. Mit der jetzt neu integrierten Container-Technologie erhält der Anwender zusätzlich ein offenes System, um eigene Software oder auch 3rd-Party-Software auf der Steuerung auszuführen.
Viele Unternehmen nutzen bei IoT-Applikationen bisher noch maßgeschneiderte Softwarelösungen für die Datenverarbeitung. Gravierender Nachteil ist die Abhängigkeit der Softwarelösungen von einem einzelnen Betriebssystem bzw. einzelnen Betriebssystemversionen. Damit fehlt die von vielen Anwendern geforderte Flexibilität, um die Software auf andere Systeme zu portieren. Deren Pflege und Verteilung ist unter diesen Umständen meist mit viel Aufwand verbunden.
Alternative dazu sind bisher virtuelle Maschinen (VM): Durch das Einfügen einer Abstraktionsschicht lassen sich Geräte, Betriebssysteme oder Services virtuell nachbilden. Damit werden vorhandene Ressourcen besser genutzt und es können mehrere virtuelle Rechner oder Betriebssysteme innerhalb eines physikalischen Systems gleichzeitig betrieben werden. Allerdings benötigen virtuelle Maschinen viel Systemspeicher und enthalten jeweils ein vollständiges Betriebssystem. Zudem stoßen sie an ihre Grenzen, wenn in der Industrie ein hoher Datendurchsatz bei gleichzeitiger Flexibilität gefordert wird.
Weidmüller GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 8 (August) 2021 - 18.08.21.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
