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Mobile Maschinen 2/2016

Mobile Maschinen 2/2016

BAUMA I SPECIAL Halle A5

BAUMA I SPECIAL Halle A5 Stand 339 Bedienerfreundlich projektieren Automatisierungssoftware für mobile Maschinen Michael Schwarz Intelligente elektronische Geräte übernehmen in mobilen Maschinen unterschiedliche Automatisierungsaufgaben, wie Steuerung von Aufbauten, Bewegung von Hubund Drehplattformen sowie Maschinenbedienung und -überwachung. Viele solcher programmierbaren Steuereinheiten in mobilen Maschinen werden mit der Automatisierungssoftware Codesys nach IEC 61131-3 realisiert. Dipl.-Ing. (FH) Michael Schwarz, Produkt Marketing, Codesys Damit eine Electronic Control Unit (ECU) mit dem IEC 61131-3-System projektiert werden kann, muss deren Hersteller das Codesys Control Laufzeitsystem aus dem Hause 3S-Smart Software Solution implementieren. Das System läuft auf den gängigen CPUs und Betriebssystemen. Das Laufzeitsystem selbst ist plattformunabhängig, die Portierung und Skalierung auf ECUs und Mobilsteuerungen über Schnittstellen einfach möglich. Zusatzfunktionen können vollständig integriert werden. Endanwender können solche gerätespezifischen Technologiefunktionen später mit der Logikapplikation in Form von Codesys- Bibliotheken projektieren. Projektierung mit der Engineering-Plattform Die Erstellung der Applikation erfolgt im Codesys Development System. Die IDE implementiert alle Sprachen der IEC 61131-3, die der Anwendungsentwickler kombinieren und dabei sowohl funktional als auch objektorientiert programmieren kann. Die zur Erstellung des Maschinencodes notwendigen Compiler und Debugger sind direkt in der Entwicklungsumgebung verfügbar. So kann der Anwender u. a. Variablenwerte anzeigen, schreiben und zwangssetzen, Haltepunkte festlegen oder den Speicher der Steuerung direkt einsehen. Damit werden Ablauffehler in den erstellten Programmen ohne zusätzliche Software erkannt. Die Engineering-Plattform kann durch Entwicklungswerkzeuge für methodisch unterstütztes Projektieren erweitert werden: Anbindung an das Versionsverwaltungssystem „Subversion“, statische Codeanalyse, Laufzeitanalyse, UML-Editor sowie ein integriertes Tool zur Testautomatisierung. Feldbusunterstützung nahtlos integriert In vielen mobilen Maschinen ersetzen Feldbuslösungen pneumatische Leitungen oder klassische Kabelbäume. Dafür sprechen konstruktive Einsparungen, geringerer Platz- 34 Mobile Maschinen 2/2016

SPECIAL I BAUMA bedarf und niedrigere Aufwände bei Produktion und Wartung. Komponenten im Laufzeitsystem und in der Projektierungsoberfläche sorgen für Komfort bei der Konfiguration und Verwendung von E/As an einem Feldbus. Voraussetzung für die Unterstützung und Projektierung ist eine Schnittstelle auf der ECU, wie ein Standard-CAN-Interface. Es kann als CANopen Master bzw. Slave sowie als Basis eines SAE J1939 Master eingesetzt werden. In Codesys sind Protokollstacks für viele Feldbussysteme in Form von IEC 61131-3 Bibliotheken implementiert, die nach der Übersetzung zusammen mit der Logikapplikation auf die Steuerung geladen und dort vom Laufzeitsystem ausgeführt werden. Mit integrierten Konfiguratoren stellt der Anwender sein CANopen- oder J1939-Netzwerk zusammen. Diese Konfiguratoren sind vollständig im Entwicklungssystem integriert und greifen auf die kompilierten Protokollstacks in der ECU zu. Bedieneroberflächen und Sicherheit Mit einem Visualisierungseditor können direkt im Codesys Development System die Werte von Variablen, und damit Zustände und Abläufe von mobilen Maschinen, dargestellt werden. Der Applikateur hat somit ein Werkzeug an der Hand, um erste Funktionstests oder die Inbetriebnahme grafisch durchzuführen. Mit Visualisierungselementen kann er mit dem Editor praxistaugliche Bedien- und Diagnoseoberflächen für seine Maschine erzeugen. Eine so erstellte Visualisierung kann auf verschiedenen Darstellungsplattformen der Maschine zum Einsatz kommen: auf der Steuerung selbst, auf abgesetzten Terminals und im HTML5-Webbrowser verbundener Geräte. Funktionale Sicherheit sowie Schutz von Maschinendaten Aufgrund einer Risikoanalyse sind Hersteller von mobilen Maschinen häufig gezwungen, Gefährdungen durch den Einsatz von sichere Komponenten auszuschließen. Die Ausführung solcher Sicherheitsaufgaben kann über zertifizierte Safety-Steuerungen erfolgen. Gerätehersteller beschleunigen mit Codesys die Entwicklung solcher ECUs aufgrund der bestehenden Zertifizierung des Entwicklungs- und Laufzeitsystems nach IEC 61508 für SIL2 bzw. Performance Level d (ISO 13489). Der ebenfalls zertifizierte CANopen-Safety Master Stack basiert auf Codesys CANopen und ermöglicht den gemischten Betrieb von CANopen-Safetysowie Standard-CANopen-Teilnehmern. Geänderte Daten können zum Fehlverhalten von Maschinen führen. Für den sicheren Maschinenbetrieb spielt der Die Plattform kann durch Entwicklungswerkzeuge erweitert werden Schutz von Applikation, Steuerungsdaten und Bedienung eine entscheidende Rolle. Codesys stellt dafür ein durchgängiges Konzept zur Verfügung. Es beinhaltet u. a. eine integrierte Benutzerverwaltung für Applikation, ECU und Bedienung, einen Dongleschutz gegen unberechtigte Kopien von Applikation und Steuerungshardware. Bilder: Aufmacher iStockphoto.com/NooScapes, Bild 01-04 Codesys www.codesys.com 01 Architektur der CODESYS-Plattform 03 Integrierter Konfigurator für J1939-ECU 02 Programmiersprachen im Development System 04 Visualisierungseditor im Development System für die Funktion einer mobilen Maschine

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