Geöffnete Weltkugel, die Ordner beinhaltet, vor digitalem Hintergrund

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| von Ruedi Gloor ist Geschäftsführer von Inasoft.
  • Für die Auswertung von Daten aus Langzeitarchiven muss der Zugriff auf diese Datenbanken möglichst einfach möglich sein.
  • Eine Softwarelösung erlaubt es über bekannte Programmierumgebungen auf SQL-Datenbanken mit ODBC-Schnittstelle zuzugreifen.
  • Eine Datenbankverbindung mit dem Connector zu erstellen, erfordert nur wenige Einstellungen. Der SQL-Befehl  kann in einer SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet werden.

Automatisierung und intelligentes Datenmanagement gehören gerade im beginnenden Indus-trie-4.0-Zeitalter untrennbar zusammen. So ist es in vielen Anwendungen von Vorteil, wenn die Steuerung direkt Daten in die SQL-Datenbank schreibt. Damit lassen sich zum Beispiel Messdaten loggen. Datum, Zeit, Seriennummer sowie Produktionsstandort, -linie oder -maschine stehen plötzlich transparent und abrufbereit in der Datenbank zur Verfügung. Ebenso können jegliche Form von Meldungen sowie wichtige Maschinendaten, zum Beispiel Gesamt-, Produktions- und Stillstanddauer, Anzahl und Zeit der Produktion sowie der Verschleiß von Maschinenbauteilen, einfach abgerufen werden.

Zugriff über die ODBC-Schnittstelle

Für alle diese Anwendungsfälle, bei denen es oft um eine Vielzahl von Daten geht, hat sich der SQL4automation Connector  bewährt. Die flexible Software ermöglicht es,  bekannte Programmierumgebungen für den Zugriff auf SQL-Datenbanken zu nutzen. Dabei werden alle Datenbanken mit ODBC-Schnittstelle unterstützt.
Ein Beispiel aus der Praxis: Die Fa. Briem Steuerungstechnik aus Nürtingen suchte für ihre anspruchsvollen Raumüberwachungssysteme eine Lösung, um Betriebsparameter in SQL-Datenbanken zu konfigurieren und von der Steuerung schnell abrufen zu können. Die SPS-Schaltzentrale der Überwachungssysteme ermöglicht den dauerhaften und sicheren Datenzugriff und ist Basis für eine Langzeitarchivierung der Daten gemäß nationalen und internationalen Anforderungen, wie GAMP5, FDA 21 CFR Part 11, VDI 2083 und DIN ISO 14644.

Der SQL-Befehl wird in der SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet. Hier: Integration in Siemens-Steuerung. (Bild: Inasoft)

Der SQL-Befehl wird in der SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet. Hier: Integration in Siemens-Steuerung. (Bild: Inasoft)

Das Config-Tool des SQL4automation Connectors. (Bild: Inasoft)

Das Config-Tool des SQL4automation Connectors. (Bild: Inasoft)

Bei den Überwachungssystemen ermöglicht der Connector den Datenaustausch zwischen Steuerung und SQL-Datenbank als Standardlösung. Bei Prozessen wie der Herstellung von sterilen Produkten muss die Einhaltung der Betriebsparameter kontinuierlich nachgewiesen und in der Chargendokumentation belegt werden. Zu den Eigenschaften der Überwachungssysteme zählt es daher, Betriebsparameter in SQL-Datenbanken zu konfigurieren und von der Steuerung schnell abrufen zu können.

Mit dem Connector lassen sich die Datenprozeduren deutlich schneller als vergleichbare Lösungen erledigen. Außerdem können Inbetriebnahme-Techniker Dateneingaben in der Softwareoberfläche sehr einfach vornehmen. SPS-Kenntnisse sind dazu nur in Ansätzen erforderlich. Alle Konfigurationen laufen über die SQL-Datenbank und den Connector; die SPS richtet sich danach. Die Anwender können schnell nachvollziehen, welche Daten angelegt sind.

Voraussetzung für erfolgreiche Industrie-4.0-Umsetzung

In einer anderen Applikation sollen wichtige Produktionsdaten für mehrere Steuerungen flexibel abgeändert werden. Zu solchen Daten können der aktuelle Produkttyp, Werkstückdaten, Angaben zur Produktionsserie wie Losgröße und Seriennummer, Maschinenparameter für die Maschinenkonfiguration, Maschinen- und Produktionsdaten sowie Meldungen zählen. Dies lässt sich einfacher direkt in einer Datenbank bewerkstelligen. Auch wenn Steuerungen untereinander kommunizieren sollen, helfen Datenbanken weiter. So kann zum Beispiel die SPS den aktuellen Produktionstyp oder die Position Pick & Place an den Roboter übermitteln. Solche Anwendungen finden sich sehr oft in der Pharma- und der Lebensmittelindustrie, zum Beispiel in der Tablettenproduktion.

In vielen Anwendungen wird die Datenbank als zentrales Datengefäß verwendet. Wenn die Daten zentral und nicht in jeder Steuerung einzeln und somit mehrfach eingegeben werden müssen, lassen sich Dateninkonsistenzen vermeiden. Jede Steuerung holt sich bei Produktionsstart die für sie relevanten Daten aus der Datenbank. Die Connector-Software ermöglicht dies auf einfache Weise.

Der einfache Zugriff auf Produktionsdaten wird in vielen Fällen eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten sein. Cloud-Applikationen sind ebenso auf aktuell gepflegte Datenbanken angewiesen. Die Softwarelösung sorgt dafür, dass nahtlos Steuerungsdaten in der Datenbank abgerufen werden können.

Mit wenigen Einstellungen zum Ziel

Eine Datenbankverbindung mit dem Connector zu erstellen, erfordert nur wenige Einstellungen. Der SQL-Befehl wird in der SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet. In der Steuerung wird festgelegt, welche Daten weitergegeben werden.  Am Connector müssen keine projektspezifischen Änderungen vorgenommen werden. Dies vereinfacht Anpassungen, da diese in der gewohnten und bekannten Programmiersoftware realisiert werden, Ressourcen für die Hochsprachenprogrammierung werden so gespart. Die wenigen Einstellungen in der Steuerungslogik übernehmen die Steuerungsprogrammierer. Alle Steuerungen mit TCP/IP-Schnittstelle können entsprechende Daten liefern. Ein OPC-Server wird nicht benötigt.

Für die Steuerungen der führenden Lieferanten stehen bereits fertige Bibliotheken zur Verfügung, die nur noch ins Projekt eingebunden werden müssen.  Derzeit gibt es fertige Bibliotheken zum Beispiel für Siemens S7-1500, S7-1200, S7-300 und S7-400, Codesys 2.0 und Codesys 3.0, Beckhoff TwinCAT 2.0 und TwinCAT 3.0, Rockwell Allen Bradley RSLogix, ABB AC500, Sigmatek LASAL und B&R. Weiterhin gibt es Bibliotheken für Robotersteuerungen, zum Beispiel ABB Rapid, KUKA KRC4 und Stäubli Val3. Die Bibliotheken stehen im Web zum Download bereit. In der Standard- und in der Ultimate-Version lassen sich mit einem Connector mehrere Steuerungen an Datenbanken anbinden.

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