- Intelligenz (Intelligence), um beispielsweise im Rahmen der eigenen Rolle zielgerichtet mit anderen intelligenten Systemen im Prozesskontext interagieren zu können.
- Offene Vernetzung (Open Connectivity), um ohne Kommunikationsschranken und Protokollwechsel vom Endgerät in der Anlage oder Maschine bis hinauf zur Cloud kommunizieren und prozessrelevante Daten austauschen zu können.
- Daten- und Angriffssicherheit (Security), um kritische Daten vor Ausspähung und den betreffenden Prozess vor Manipulation zu schützen.
- Fernwartbarkeit (Remote Management), um Smart Products zentral überwachen und warten zu können.
Sobald wir uns den unteren Schichten der nun offenen und transparenten Automatisierungspyramide nähern, kommen die bereits bekannten Anforderungen hinzu, die nach wie vor speziell für automatisierungstechnische Anwendungen gelten:
- Echtzeitfähigkeit (Real-time Capability) für deterministische Kommunikation bis hin zum synchronisierten Datenaustausch sowie bei der Verarbeitung von Programmen und Anforderungen.
- Funktionale Sicherheit (Safety) für Kommunikation, Steuerungen und Datenverarbeitung zur Risikominimierung für Menschen, Maschinen und Anlagen, Umwelt und Vermögenswerte.
Alle beschriebenen Eigenschaften können bereits heute mit verfügbarer Technologie und überwiegend in Software realisiert werden. Entscheidend ist, verfügbare und neu hinzukommende Smart Products in einem übergreifenden offenen Standard und skalierbar für unterschiedliche Geräteklassen und Hardware-Plattformen verfügbar zu machen. Damit kommt ein weiteres wichtiges Kriterium hinzu:
- Skalierbarkeit (Scalability), um die oben beschriebenen Eigenschaften von Smart Products auf der Basis einer einheitlichen Software-Infrastruktur modular an das jeweilige Anforderungsspektrum anpassen zu können. Im Runtime-Bereich bedeutet Skalierbarkeit, dass sich die benötigten Softwarekomponenten bei maximaler Performance auf unterschiedlichen CPU-Architekturen und auch bei geringen Ressourcen in unterschiedlichen Geräteklassen verwenden lassen.
Skalierbarkeit kann in Form einer modularen und offenen Software-Plattform realisiert werden, die als einheitliche Basis der Software-Architektur zukünftiger intelligenter Systeme und Smart Products dient. Eine solche skalierbare Software-Plattform ist Automation Framework von KW-Software.
Vorteile der skalierbaren Software-Plattform
KW-Software bietet mit dem Automation Framework (AF) eine offene Architektur für integrierte Softwarelösungen. Automation Framework enthält allgemeine Basiskomponenten, auf deren Infrastruktur die weitere Funktionalität einer Automatisierungslösung aufgebaut wird. Dazu gehören Funktionen zur Verwaltung der einzelnen Komponenten sowie deren anwendungsabhängiger Zusammenstellung. Weitere Basiskomponenten enthalten zum Beispiel Oberflächenelemente und sorgen für eine einheitliche Bedienoberfläche Ihrer Engineering-Software. Dank offener und standardisierter Schnittstellen sind neue Funktionalitäten und Werkzeuge einfach definierbar, sodass bei der Entwicklung weniger Aufwand entsteht. Diese Tools können einzeln oder als integrierte Anwendung mit anderen Tools herstellerneutral genutzt werden. Software-Tools auf Basis von Automation Framework bestehen aus mehreren eigenständigen Komponenten. Dazu gehören z.B. auch die IEC61131 Programmiersysteme Multiprog/Safeprog von KW-Software zur Erstellung sicherer und nicht sicherer Automatisierungsanwendungen sowie der sichere Konfigurator Safeconf. Die Komposition dieser Komponenten zu einem Engineering-Werkzeug erfolgt durch XML-basierte Konfigurationsdateien. Die offene Compiler-Technologie in Automation Framework bietet dem Programmierer zusätzliche Möglichkeiten. Sie verwendet die standardisierte Common Intermediate Language (CIL) gemäß IEC/ISO23271. Die plattformunabhängigen Libraries können einfach in nativen Code übersetzt und so mit hoher Performance auf einer Vielzahl vorhandener embedded-Systeme wie x86, PowerPC, ARM, SH oder Cortex ausgeführt werden. Für diese CPU-Architekturen stehen die entsprechenden Laufzeitsysteme von KW-Software wie die embedded CLR (eCLR) und Safeos, das sichere diversitäre Laufzeitsystem zur Verfügung. Durch Einsatz dieser zertifizierten Komponenten lassen sich während des Entwicklungs- und Zertifizierungsprozesses zusätzlich Zeit und Kosten sparen. Die offene Architektur von Automation Framework mit definierten Schnittstellen ermöglicht zudem die schnelle und wirtschaftliche Anpassung an neue Anforderungen. Hersteller von Smart Products können eigene Engineering- und Laufzeitkomponenten integrieren und ihr Knowhow zur Ausprägung spezieller Differenzierungsmerkmale nutzen. So entstehen auf der Basis von Automation Framework ganz individuelle Produkte und Lösungen für die Automatisierung.
Einheitliche Software-Plattform unterstützt Industrie 4.0
Industrie 4.0 stellt neue Anforderungen an die Funktionalität von Automatisierungsgeräten. Intelligente Steuerungen und Ein-/Ausgabegeräte sowie Smart Products aller Varianten können auf Basis einer einheitlichen Software-Plattform realisiert werden. Die Offenheit dieser Plattform ermöglicht zudem jederzeit die Integration speziellen Knowhows und individueller Differenzierungsmerkmale. Durch die modulare und skalierbare Architektur werden unterschiedliche Ausprägungen und Funktionalitäten und damit ganz individuelle Produkte ermöglicht.
