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.
Container 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.
