Technologie - Tag 17.03.2016

Open Source SPS

Alptraum

oder

Schöne IoT Welt

Ulrich Kanngießer

Marketing for Industrial Automation

Siebenkeesstr. 7

91207 Lauf

M. +49 151 18 32 77 07

info@kanngießer-sps.de

www.kanngiesser-sps.de

Ihr Vortragender

Inbetriebnahme

Veröffentlichungen

„Vertrieb“

• Inbetriebnahme von Automatisierungssystemen

• Vertrieb von Automatisierungssystemen

• Schulungen

• Ausbildungskonzepte für größere Unternehmen

• Veröffentlichungen

Offene Steuerung – Cloud – APP‘s – NAS -

Kommunikation

Kontakt zum Thema

Seit 1980 Anwendung der Speicherprogrammierbaren

Steuerungen

Mit dem Buch „ Strukturierter Text“ Kontakt zum

Raspberry PI

(ca. 02.2013)

Januar 2015 - erster Fachartikel zum Thema im

SPS-Magazin

Seit Juni 2015 – Erstellung von Ausbildungsunterlagen in

Kombination mit dem Raspberry PI

Industrie 1.0 ..... 4.0

• Industrie 1.0

• Industrie 2.0

• Industrie 3.0

• Industrie 4.0

Offene Steuerung – Unterschiede zu

Standard-Steuerungen

ALT: Der Hersteller legt die Softwareentwicklung fest

Siemens TIA – Portal

Phoenix PC Worx

Schneider Codesys

... ....

NEU: Quelle für Hardware und Software sind unterschiedlich

Arduino

Controllino

Raspberry PI

.....

Logi.Cad3

Grape

Codesys 3.0

Multiprog 5.0

Hardware – Arduino - Basis

Arduino mit WIFI

Erweiterbar mit Shield‘s

Controllino in einem industriellen Gehäuse

Arduino Motor Shield Arduino Ethernet Shield Arduino GSM Shield

Arduino

Mit RTS von logi.cals

Raspberry PI

Raspberry PI 3.0

Raspberry als Touch-Panel

• Verbleibende Probleme : Temperatur

Netzwerke WLAN oder WIFI

• Raspberry PI und Arduino sind mit integriertem WIFI erhältlich

Hardware - Anforderungen

• EMV – Prüfungen –

Elektromagnetische Verträglichkeit

• Temperatur – Tests

• USV – Kontrolliertes „Herunterfahren“

Gerade der Raspberry PI muss kontrolliert ausgeschaltet werden – System - Bit

Vergleich – Raspberry PI - Arduino

Arduino - Ein Micro-Prozessor Board

• Kein Betriebssystem Sehr schnell in der Zykluszeit

• Eingeführt in der Ausbildung

• Erhältlich als Controllino

• Kleiner Speicher

Raspberry PI – Ein Mini – PC auf Linux – Basis

• Einfache Portierung eines SPS – Systems durch ein RTS

• Codesys 3.0, logi.cad3, Multiprog 5.0

• Sehr großer Daten- und Arbeitsspeicher

• Kombination mit zahlreichen Office - Programmen

RTS = Run Time System oder eCLr

Programmierwerkzeuge - Programmierumfeld

Mit den offenen Steuerungen, dem Cloud Computing und dem IoT

ändern sich die Entwicklungsorte und die Entwicklungsumgebungen

Phase 1 der Automation : Spezielle Programmiergeräte

Phase 2 der Automation : PC mit MS DOS oder Windows

Phase 3 in der Industrie 4.0 Welt :

Cloud oder Automatisierungssystem + Tablet

Basis der Idee:

Programmiergerät

Steuerung

Visualisierung

IDE – Integrated Developmend Enviroment

• Software zu einem Automatisierungssystem ist längst mehr als eine

Programmiersoftware

•Projektverwaltung

•Visualisierung

•Diagnose

•Statusverfolgung von Variablen

•Programmierung

•Archivierung

•Datenverfolgung – Speicherung – Auswertung –Darstellung

Programmiersprachen

• Kontaktplan

• Funktionsplan

• AWL

• PAP – Programmablaufplan

• GRAFCET / SFC /

• ST Strukturierter Text

• C oder Small-C oder C++

Anliegen Maschinen- / Anlagenbau

Zu Beginn:

• 3 - 4 SPS-Hersteller Programmiergerät je 5.000 – 30.000 DM

• Für jeden Hersteller neue Programmerstellung

Gegenwart:

• Kauf von Software-Paketen

• Software-Neuerstellung

Zukunft:

• Hardware unterschiedlich

• Einheitliche Betriebssysteme

• Unterschiedliche Programmiersysteme / Software

Programmierung Arduino - integrierte IDE

Programmierung Arduino logi.CAD 3

GRAPE – Arduino - Controllino

Diagnose-Werkzeuge (qfix)

Es gibt mehr fertige Lösungen

Große Unternehmen haben fertige Lösungen

Visualisierung –

Kleinsteuerungen als Vorlage

Siemens

WLAN

Crouzet

Bluetooth

Eaton

Bluetooth

IoT Internet of Things

Beispiel Crouzet

Daten Auswerten

CLOUD

Cloud – Antwort von Siemens zur HMI 2016

Gateway zur Cloud

Grundprobleme :

Energiespeicherung - Security

Energiespeicherung

• Gebäude

• Fahrzeug

Datensicherheit

• Identität

• Administrieren

• Nutzerverwaltung

• Berechtigungen verwalten

• Abrechnung von Leistungen

Cloud - Cloud Computing

Funktionsprinzip:

• Ort an dem Daten gespeichert werden

• Programme – Werkzeuge bereitstehen

• Computer - Ressourcen

Cloud - Definitionen

• Public Cloud – die öffentliche Rechnerwolke

• Bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen für die breite Öffentlichkeit über das Internet. Public-Cloud-

Diensteanbieter erlauben ihren Kunden, IT-Infrastruktur zu mieten auf einer flexiblen Basis des Bezahlens für

den tatsächlichen Nutzungsgrad bzw. Verbrauch (pay-as-you-go), ohne Kapital in Rechner- und

Datenzentrumsinfrastruktur investieren zu müssen.

• Private Cloud – die private Rechnerwolke

• Bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen innerhalb der eigenen Organisation (Behörde, Firma, Verein).

• Hybrid Cloud – die hybride Rechnerwolke

• Bietet kombinierten Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen aus den Bereichen von Public Clouds und Private

Clouds, nach den Bedürfnissen ihrer Nutzer.

• Community Cloud – die gemeinschaftliche Rechnerwolke

• Bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen wie bei der Public Cloud – jedoch für einen kleineren

Nutzerkreis, der sich, meist örtlich verteilt, die Kosten teilt (z. B. mehrere städtische Behörden, Universitäten,

Betriebe oder Firmen mit ähnlichen Interessen, Forschungsgemeinschaften, Genossenschaften).

Privat / IoT 2000

Infrastruktur – Ausbildung -Arduino

Die PAL steigt bei Abschlussprüfungen auf den Arduino

um

( Elektroniker/-in für Geräte und Systeme )

Die PAL ist die Stelle, die für die IHK die Abschlussprüfungen in den industriellen Ausbildungsberufen erstellt.

Prüfungsaufgaben- und Lehrmittelentwicklungsstelle der IHK Region Stuttgart (PAL)

Ausbildung – Raspberry PI

Ausbildung: Arduino WIFI

Automaten der Zukunft

Ein erstes Beispiel für Lebensmittelautomaten

Automaten der Zukunft

Welt des IoT - Moderne Lebensmittel

Quelle : Weihenstephan - Triesdorf

Ein Menu aus einem 3D – Drucker

Personalisierte Lebensmittel

WMF – Kaffee - Automaten

Stromspeicher Gebäude - Fahrzeug

Elektrospeicher – Anwendung FitnessCenter

Risiken und Chancen der Hersteller

Fallende Hardware-Erlöse

Austauschbarkeit (Hard- und Software)

Austauschbarkeit - Geringere Kundenbindung

Neue Anwendungen und neue Märkte entstehen mit hohen Stückzahlen

Große Hersteller könnten die Kontrolle über den Markt verlieren

Wenn wir wollen, dass alles so bleibt, wie es ist, dann ist

nötig, dass sich alles verändert !!!

Giuseppe Tomasi di Lampedusa

Können wir uns dem Verweigern ?

Beispiel Webmaschinen

1804 beruft Napoleon Bonaporte Joseph-Marie Jacquard an

das „Conservatoire des arts et métiers“.

1812 werden die modernen Maschinen in hohen Stückzahlen eingesetzt

1844 Lässt der preußische König den Aufstand der verzweifelten schlesischen

Weber blutig niederschlagen

Heinrich Heine dichtet: Deutschland wir weben, wir weben Dein Leichentuch

Beispiel Lokomotiven

1804 Erste englische Lokomotive

1825 Erste Bahnstrecke Stockton – Darlington

1831 Erste Bahnstrecke in den USA

1831 Erste Europäische Bahnstrecke Saint Etienne-Lyon

1835 Erste deutsche Bahnstrecke mit englischer Lokomotive

1838 Bau der ersten deutschen Lokomotive „Saxonia“

1844 Erste komplett eigenständig konstruierte, deutsche Lokomotive

Merkel:

Dürfen den Anschluss

nicht verlieren

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