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IT und Automation wachsen zusammen

Grenzen überwinden

Wenn es darum geht, Gebiete mit unterschiedlichen Systemen zusammenzuführen und die Mauer zwischen ihnen zu überwinden, können wir in Deutschland auf ein knappes Vierteljahrhundert an Erfahrungen zurückgreifen. Wenn es auch nicht immer einfach war – es hat sich auf jeden Fall gelohnt. Nicht umsonst wurde der Tag der deutschen Einheit zum Nationalfeiertag erklärt.

Bild: Endress+Hauser Messtechnik

In der Prozessautomatisierung stehen wir heute vor einer ähnlichen Situation. Auch hier stehen sich zwei Bereiche mit unterschiedlichen Systemen gegenüber: Der Produktionsbereich mit seinen Feldgeräten, Steuerungen und Scada-Systemen und der Verwaltungsbereich mit Enterprise Resource Planning- (ERP) und weiteren meist Windows-basierten IT-Systemen. Doch welche Vorteile würde es bringen, Automatisierung und IT miteinander zu verbinden? Gibt es bei einer Zusammenführung dieser Bereiche Synergien, die genutzt werden können? Welche Schwierigkeiten gilt es zu überwinden? Und wie konnte es überhaupt zu einer Trennung kommen?

Trennung und Wiederannäherung Automation & Computertechnik

Bis Ende der 60er Jahre waren informationsverarbeitende Technologien zwar nicht sehr weit verbreitet, wurden aber universell eingesetzt – von reiner Zahlenverarbeitung zur Fakturierung bis hin zur Raketensteuerung der Apollo11. Auch im Schaltschrankbau wurden teilweise schon integrierte Schaltkreise eingesetzt. So brachte Siemens schon 1958 die VPS Simatic mit Germanium-Einzelhalbleitern auf den Markt. 1969 wurde dann die erste SPS vorgestellt: die Modicon 084 von Richard E. (Dick) Morley. Dieser wehrte sich jedoch gegen den Begriff ‚Computer‘ für seine Steuerung, weil er dadurch die Akzeptanz am Markt gefährdet sah. Seine Klientel sah er in den Elektrofachkräften und Begriffe wie Computer und Programmierung würden diese, seiner Meinung nach, abschrecken.

Aus diesem Grund wurde die SPS auch nicht mit üblichen Programm-codes programmiert, sondern durch die Eingabe von Kontaktplänen, die Stromlaufplänen sehr ähnelten. „Niemand hatte die Absicht, eine Mauer zu errichten“, aber diese absichtliche Abwendung von der Computertechnik war wohl der Hauptgrund, warum es zur Trennung zwischen Automatisierung und den übrigen Computersystemen kam. Doch schon ab Mitte der 80er-Jahre gab es Bestrebungen, die Steuerungswelt an die IT anzupassen und individuelle Steuerungskomponenten durch äquivalente PC-Produkte zu ersetzen. Zunächst wurden PC zur SPS-Programmierung statt steuerungsspezifischer Programmiergeräte eingesetzt. Später folgte die Ablösung von Anzeigebaugruppen mit speziellen Bildschirmen durch PC-Systeme mit handelsüblichen Monitoren. Und auch vor dem Herzstück einer Steuerung, der CPU, machte dieser Trend nicht Halt. Diese kam als Steckkarte für PCs unter der Bezeichnung Slot-SPS auf den Markt oder wird als Soft-SPS komplett auf einem PC emuliert. Die Programmierung der SPS nähert sich ebenfalls den Methoden der IT-Welt an. Mittlerweile hat auch hier die objektorientierte Programmierung Einzug gehalten.

Gute Gründe für eine Zusammenführung

Gründe zur Annäherung der Steuerungswelt an die IT gibt es genug. IT-Komponenten werden schon alleine deswegen gerne bei Steuerungen eingesetzt, weil diese in sehr viel höheren Stückzahlen produziert werden und dadurch wesentlich kostengünstiger sind als spezifische Steuerungskomponenten. Der Hauptnutzen bei der Annäherung ist aber sicherlich das Durchbrechen der Mauer zwischen Produktions- und Büro-Bereich. Ein durchgängiger Datenfluss von der Produktionsplanung und Warenwirtschaft bis zum einzelnen Feldgerät und somit eine Einheit aus Produktion und Verwaltung bietet enorme Vorteile für das gesamte Unternehmen. Dadurch, dass Daten nicht mehr von einem System ins andere konvertiert werden müssen, entfallen entsprechende Kosten für die dafür benötigten Komponenten oder den zusätzlichen Arbeitsaufwand durch Datenredundanzen oder Doppelarbeiten.

Und wenn ein Auftrag nicht erst ausgedruckt werden muss, um ihn dann an anderer Stelle manuell wieder einzugeben, wird zudem eine weitere potentielle Fehlerquelle durch Falscheingaben eliminiert. Durch einen barrierefreien Datenfluss durch alle Ebenen der Automatisierungspyramide bieten sich ferner Möglichkeiten, die in der IT-Welt gang und gäbe, im Automatisierungsbereich aber noch ungenutzt sind, zum Beispiel ein Firmware-Update eines Messgerätes über Internet oder das direkte Auslösen von Aktionen im ERP-System aufgrund von Diagnose-Meldungen des Messgerätes. Voraussetzung hierfür ist eine standardisierte Form der Kommunikation auf allen Ebenen. In der IT-Welt ist dies Ethernet. Endress+Hauser macht daher immer mehr seiner Feldgeräte für die Kommunikation über dessen Industrievariante ´Industrial Ethernet´ flott und ermöglicht somit eine barrierefreie Verbindung zu Prozess- und Diagnosedaten, ohne dafür ins Automatisierungssystem selber eingreifen zu müssen.

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