Erschienen am: 30.10.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 11 2017

SpiderPLC:

SPS-Programmierung mit dem Browser

Eine SPS kann über lokal angeschlossene I/Os Steuern sowie Regeln und wird mit einem dazugehörigen Tool auf möglichst einfache Art und Weise programmiert. Dies ist das Erfolgsrezept, wenn vielfältige Aufgaben der Automation gelöst werden sollen. Bisher benötigte man für die Programmierung der SPS eine PC-Applikation, welche für das jeweilige Produkt installiert werden musste. SpiderPLC geht hier einen komplett neuen Weg: PC-Applikationen sind Vergangenheit, alles wird mit dem Browser erledigt! Alles, was es zur Programmierung braucht, ist ein HTML5-fähiger Browser und eine Steuerung, welche mit der neuen SpiderPLC ausgerüstet ist.


Bild: iniNet Solutions GmbH

Die SpiderPLC besteht aus einer SPS-Laufzeitumgebung (Runtime), einem Web-Server sowie einer darauf integrierten Web-Applikation, die die Funktionsplanprogrammierung der SPS sowie von dazugehörigen HMI-Seiten ermöglicht. Somit ist die gesamte für die Programmierung und den Betrieb von einfachen SPS-Projekten inklusive Visualisierung notwendige Software auf der embedded Steuerung abgelegt und für die Programmierung braucht es nicht mehr als ein Tablet, ein Smartphone oder einen PC mit einem Standard Web-Browser. In einer Zeit, wo PC-Applikationen immer komplexer werden, bringt das dem Endanwender eine enorme Vereinfachung im Umgang mit seiner Steuerung. Natürlich fällt erst mal die Installation der Programmiersoftware auf dem PC weg - bei manchen Tools dauerte dieser Schritt oftmals schon mehrere Stunden. Ein weiteres Problem kennen die SPS-Programmierer, wenn sie auf eine Anlage kommen und die SPS mit einer neueren oder älteren Software-Version erstellt worden ist. Dann muss erst die richtige Version heruntergeladen und installiert werden. Natürlich sollte man auch das Originalprojekt der SPS mit dabei haben. Dann müssen die Parameter für den vorliegenden SPS-Typ korrekt konfiguriert werden, ebenfalls braucht es Parameter für die Online-Verbindung und das Debugging. All dies entfällt mit dem SpiderPLC Konzept komplett. Alles, was für die Programmierung der SPS notwendig ist, ist auch auf der SPS gespeichert. Durch den Wegfall dieser bisher unumgänglichen Redundanz von Informationen auf dem PC und der SPS wird der Umgang mit der SPS nicht nur wesentlich einfacher, es fallen auch viele Fehlerquellen weg.

Funktionale Beschreibung

SpiderPLC erlaubt die Programmierung der SPS in der Programmiersprache 'Funktionsplan'. Der ganze Aufbau wurde bewusst so einfach wie möglich gehalten, sodass auch ein erstmaliger Benutzer sofort mit der Programmierung zurecht kommt, ohne dass er ein Manual lesen oder gar eine Schulung besucht haben muss. Ein Projekt muss nicht geöffnet werden, weil es auf der SPS nur ein einziges Programm gibt. Dieses kann aus beliebig vielen Seiten bestehen, die mit einem einzigen Knopfdruck editiert werden können. Es gibt Galerien mit Funktionsbausteinen für die verschiedenen Aufgabenstellungen. Funktionsbausteine können selektiert, verschoben und miteinander verbunden werden. Für die Konfiguration ist ein Dialog mit den Einstellungen zu öffnen, der genau die auf der SPS vorhandenen I/Os und Variablen zur Auswahl anbietet. Zum Kompilieren und Bereitstellen des Programms wird ein einziger Knopf betätigt, der das aktuelle Programm übersetzt und sofort im laufenden Prozess ersetzt. Ein Anhalten der SPS ist nicht notwendig und der Austausch des aktualisierten Programms dauert nur einen Sekundenbruchteil. Mit einem zweiten Knopf kann der Onlinedebugger geöffnet werden, mit dem alle Seiten des Programms angezeigt, die Live Werte visualisiert und von Hand geändert werden können. Um den Komfort beim Debugging noch weiter zu erhöhen, können in den Funktionsplanseiten sogar Visualisierungselemente wie Buttons, Texte oder Editierfelder mit eingefügt werden, um den Prozess optimal testen zu können.

Debugger

Neben der Funktionsplan Programmierung gibt es auch einen HMI-Editor, der das Design von einfachen, HTML5-fähigen Visualisierungen ermöglicht. Das Bedienkonzept ist dabei genau gleich gehalten wie bei der Programmierung und es stehen umfangreiche Galerien mit HMI-Objekten zur Verfügung.

Anwendung

Neben der Verwendung auf einfachen Low-Cost-Steuerungen eignet sich SpiderPLC vor allem auch zur Integration in bestehende elektronische Geräte aller Art, die neben der bereits vorhandenen Funktionalität noch mit einer Möglichkeit zur einfachen Programmierung erweitert werden sollen. Darunter fallen z.B. Systeme wie Datenlogger, Messgeräte, Regler, intelligente Sensoren, Antriebe, Gateways und vieles mehr. Oftmals trifft man beim Einsatz solcher Geräte im Projektgeschäft auf Kundenwünsche, die mit der bestehenden Firmware nicht abgedeckt werden können. Die Erstellung einer projektspezifischen Firmware ist meistens viel zu aufwendig und auch von der Softwarewartung her kaum zu beherrschen. Gerade in solchen Fällen können einfache SPS-Programmierfunktionen die Flexibilität erheblich erweitern, und damit kann das Produkt in einem breiteren Anwendungsfeld erfolgreich und effizient eingesetzt werden.

Erweiterbarkeit

SpiderPLC ist Teil des SpiderControl-Baukastensystemes. Der Vorteil dieses Konzeptes besteht darin, dass alle Elemente der SpiderPLC sowie des Spider Web-HMI Editors wie in einem Lego-Baukasten verwendet und kombiniert werden können. Alle Elemente des SpiderPLC Editors - also dessen GUI sowie auch die verfügbaren Bibliotheken der Funktionbaustein- und HMI Objekte - werden mit dem PC-basierten Editor (SpiderControl PC HMI Editor) gezeichnet. Ob einfaches Textfeld oder komplexes Macro bestehend aus mehreren Grafiken, Knöpfen und Anzeigen: Jedes gewünschte Objekt wird am PC grafisch entworfen, gruppiert und die im Web-HMI für die Konfiguration notwendigen Parameter markiert. Ein OEM-Kunde ist somit in der Lage, mit dem bestehenden PC-basierten HMI-Editor alle Eigenschaften und Funktionen des SpiderPLC Web Editors zu programmieren. Das Userinterface des Editors wird damit im CI des OEM-Kunden gehalten, die ganzen Funktions- und HMI-Objekte werden spezifisch auf die Bedürfnisse des Produktes abgestimmt und können auf einfache Weise erweitert werden.

Integration

SpiderPLC kann leicht auf das bestehende Gerät eines Kunden portiert werden. Die gesamte Funktionalität ist in einen embedded Web-Server integriert. Dieser ist auf allen gängigen Betriebssystemen wie Windows 7/8/10, Windows CE (WEC), Linux, Raspian oder Android verfügbar. Die Anbindung and die Kundenfirmware erfolgt über einen Datenserver-Modul, welches im Sourcecode geliefert wird. Der Datenserver implementiert und beschreibt die für den SpiderPLC Prozess sichtbaren Variablen und I/O's und stellt ihm eine Schreib- und Lesefunktion zur Verfügung.

Verfügbarkeit

SpiderPLC kann online in der Cloud getestet werden. Außerdem stehen Images zur Installation auf verschiedenen Zielsystemen zum Download bereit. Zur OEM-Integration in die Kundenplattform wird der DataServer im Sourcecode als Development-Kit zur Verfügung gestellt. Durch das portable und modulare Design kann SpiderPLC auch auf Microcontroller und RTOS portiert werden.n