Ein CAT umfasst
- die Steuerungslogik für das Objekt,
- dessen visuelle Darstellung mit Symbolen und Bediendialogen sowie
- die Prozessanbindung, das heißt, die Anschaltung an die hardwarespezifischen Ein- und Ausgänge des Devices.
Der CAT wird im Projekt oder in einer Bibliothek als Bausteintyp angelegt und kann für gleiche Komponenten der Anlage per Drag & Drop beliebig oft instanziiert werden. Da ein CAT in einem übergeordneten CAT verwendet werden kann, können hierarchische CAT-Strukturen erzeugt werden, mit denen der Projekteur zusammengesetzte Teilanlagen abbilden kann. In Bild 2 und Bild 3 werden die Visualisierung und der hierarchische Aufbau eines Composite Automation Type gezeigt. Der Composite Automation Type bietet eine hervorragende Möglichkeit, Maschinenobjekte funktionell abzubilden und nach ausführlichen Tests in einer Bibliothek zur Wiederverwendung bereitzuhalten. Durch die Drag & Drop-Nutzung können Anlagen, die aus bekannten Komponenten bestehen, in einer neuen Applikation sehr einfach und zeitsparend zusammengestellt werden. Neben dem CAT-Konzept bietet das nxtStudio auch eine interessante Visualisierungsmöglichkeit zum Bedienen und Beobachten (B & B) an. In einer HMI-Laufzeitumgebung werden Visualisierungsoberflächen, sog. Leinwände (engl. canvas), dargestellt. Diese können dynamisierte Grafiken sowie grafische Bedienelemente (Taster, Radio-Buttons, Schiebelemente…) zur Bedienung der Anlage enthalten. Die HMI-Laufzeitumgebung kann auf jedem Device ausgeführt werden, das über ein grafisches Display verfügt und Microsofts .NET enthält. Die Canvases werden im nxtStudio mit einem grafischen Editor erstellt. Dort kommen insbesondere Instanzen der Symbole und Bedienoberflächen der verschiedenen CATs zum Einsatz. Die Integration von Automatisierung und Bedienen und Beobachten unterstützt die objektorientierte Entwicklung von Automatisierungslösungen zusätzlich.
Einsetzbare Controller
Typische Devices sind Industrie-PCs, die mit einem 61499-Laufzeitsystem versehen werden. Als Beispiele sind ausgewählte Beckhoff- oder Wago-Controller zu nennen, Siemens-Microbox-IPC bzw. die Embedded Controller S7-mEC sowie bestimmte ADAM-IPCs (Fa. Advantech). Rockwell-Controller sind im Zusammenhang mit der ISaGraf-Entwicklungsumgebung einsetzbar. IEC61499-Laufzeitsysteme werden von den Herstellern von 61499-Entwicklungsumgebungen zur Verfügung gestellt. Hier ist insbesondere die Fa. nxtControl in Österreich mit der Entwicklungsumgebung nxtStudio zu nennen. Weiterhin bietet die Fa. ISaGraf eine Integration der 61499 in ihre 61131-Entwicklungsumgebung an. Das Function Block Development Kit (FBDK) ist ursprünglich eine Prototypenentwicklung der Fa. Rockwell. Es wird aktuell von der Fa. Holobloc Inc. (www.holobloc.com) unterstützt und an Hochschulen für Forschungs- und Ausbildungszwecke eingesetzt. Die Initiative 4DIAC hat eine Entwicklungsumgebung und das Laufzeitsystem Forte zu gleichen Zwecken entwickelt. Die Laufzeitumgebung nxtRuntime von nxtControl setzt auf der Open Source-Runtime Forte auf.
Anwendungsbeispiele
Als interessante Beispiele einer Automatisierung mit der IEC61499 können verschiedene Projekte der Fa. nxtControl genannt werden:
- Gebäudeautomation in einem sehr namhaften Hotel in Wien
- Prozessautomatisierung in einer Düngemittelfabrik (Timac Agro in Pischelsdorf, Österreich)
- Automation einer großen Produktionshalle (Gebäudetechnik sowie Versorgung mit technischen Gasen) eines Premiumautoherstellers (Deutschland)
- Automation für das Weingut Mariel (Österreich)
- Automation einer CO2-Extraktionsanlage (Fa. Natex (Österreich)
Ausblick
Die IEC61499 unterstützt in hervorragender Weise die verteilte Automatisierung von Gebäuden, Maschinen und Anlagen. Die einfache Distribution einer Automatisierungsanwendung auf verschiedene Steuerungen, der mögliche Einsatz von Controllern verschiedener Hersteller sowie besonders die objektorientierte Automatisierung bieten interessante wirtschaftliche Vorteile. Die weitere Entwicklung dieses Automatisierungsbereichs am Markt sollte aufmerksam beobachtet werden.
