Pilz introduceert de nieuwste ontwikkeling op gebied van industriële automatisering: Object georiënteerd programmeren in een PLC omgeving

Pilz presenteert een besturingsfilosofie die een nieuw tijdperk inluidt binnen de wereld van industriële automatisering. Het unieke van het systeem zit hem in de combinatie van objectgeoriënteerd programmeren in een PLC-omgeving met de integratie van veiligheids- en functionele besturingstaken. Hierbij kan de engineer flexibel en efficiënt met parametreerbare softwarebouwstenen een applicatie op maat kan maken.

Nieuw! Objectgeoriënteerd programmeren / parametriseren
Bij het objectgeoriënteerde PSS4000 is er geen sprake meer van een hoofdprogramma dat sequentieel aangeeft wanneer welke subroutine moet worden gestart. Er draaien tegelijkertijd verschillende taken (objecten of kleine programma’s) ieder met eigen randvoorwaarden, ieder met een eigen, via de virtuele cyclustijd instelbare prioriteit. Al deze programma’s zijn op zich complexe stukken software, waar je als gebruiker eigenschappen aan geeft en verder draait het zoals het moet draaien.

Om een en ander te verduidelijken kan je de vergelijking maken met een normale PC. Zodra je die opstart, beginnen er (op de achtergrond) allerlei programma's te draaien die onafhankelijk van elkaar taken uitvoeren, bijvoorbeeld een virusscanner, een programma voor communicatie met het toetsenbord, backup-faciliteiten. Al deze programma's zijn op zich complexe stukken software, waar je als gebruiker geen zorgen over hoeft te maken. Je kan er bepaalde eigenschappen aan geven, bijvoorbeeld eenmaal per twaalf uur een backup draaien, en verder draait het zoals het moet draaien.

Net als bij het PC-voorbeeld kan je de objecten volgens de PSS4000 software ook naar je eigen hand zetten. Zo kan je per object een prioriteit instellen. Dit houdt in dat je snelle processen meer processorcapaciteit kan geven dan minder belangrijke processen. Cyclustijden om door het hele programma te lopen behoren hiermee tot het verleden. Objecten kunnen zo ieder een eigen virtuele cyclustijd hebben. Deze tijd is instelbaar tussen 1 en 100 ms. Dit houdt in dat een object bijvoorbeeld iedere 5 ms wordt aangesproken, terwijl dat bij een ander object slechts om de100 ms gebeurt. Door processen die een korte reactietijd vergen een korte cyclustijd te geven worden ze met een hogere prioriteit afgehandeld dan processen met een hoge cyclustijd.

De objecten zijn opgenomen in uitbreidbare bibliotheek. Voordeel hiervan is dat middels deze beproefde softwarebouwstenen de gangbare functies niet zelf gecreëerd hoeven te worden. Het volstaat om door knippen en plakken de functies te parametreren, waarbij er geen enkele beperking is in het aantal malen dat een bepaalde functie wordt (her)gebruikt. De complexiteit van een object blijft voor de gebruiker onzichtbaar; hij ziet als parameter de gewenste functie.

Programmeren en het maken van de fysieke constructie zijn nu ontkoppeld en kunnen parallel naast elkaar plaatsvinden. Dit is een groot contrast met de gangbare praktijk waarbij pas begonnen wordt met de software ontwikkeling als vaststaat hoe de machine er (hardwarematig) uit komt te zien. Met PSS4000 volstaat het om een globaal beeld van de machine te hebben en kan in een veel later stadium de totale structuur worden opgebouwd. De detaillering van de functies van de componenten kan daarna nog in de eigenschappen worden vastgelegd.

Hardware onafhankelijk
Het PSS4000 systeem beslaat standaard besturingstechniek, veiligheid, motion control, diagnose en visualisering in alle mogelijke automatiseringstoepassingen. Hierbij vindt programmering onafhankelijk van de hardware plaats. Waar je in het engineeringproces veelal als uitgangspunt een hardware component neemt en vervolgens start met lokale programmering, is het met het nieuwe systeem meer een kwestie van eerst alles programmeren en daarna pas de keuze maken voor de hardware. Voordelen van deze benadering zijn een grotere flexibiliteit, de mogelijkheid tot parallelle engineering en (heel belangrijk) een gelijksoortige benadering van alle besturingselementen. En als er achteraf iets moet worden veranderd, is dat een puur softwarematige kwestie, onafhankelijk van de hardware. Deze visie sluit ook aan op de huidige trend van system-engineering.

Multi master
Elke speler in het PSS4000 netwerk is een eigen master die via het Safetynet toegang heeft tot alle I/O in het gehele netwerk. Op deze wijze is er geen sprake meer van een bottleneck die nu gevormd wordt door één master en diverse clients. Voordat client A gebruik kan maken van data van client B zal dit moeten verlopen via communicatie via de master hetgeen nadelig is in snelheid en de nodige engineeringstijd kost om dit te realiseren met onnodige complexiteit als gevolg als er meerdere verbanden zijn. De oplossing wordt hier gevonden in het SafetyNET p ethernet gebaseerde protocol die er voor zorgt dat iedere speler alle data direct tot zijn beschikking heeft.

Flexibel en schaalbaar
Alle interne en externe processignalen moeten een keer in een zogenaamde mappingtabel worden ingevoerd. Hierbij worden de verbanden aangegeven tussen de software en de verschillende automatiseringscomponenten. Zowel besturings- als veiligheidsfuncties laten zich op die manier beschrijven. De feitelijke koppeling met de hardware wordt pas gelegd in een vervolgstap, dus als de software min of meer klaar is en de hardwareconstructie wordt gemaakt.
Deze manier van werken geeft veel flexibiliteit bij de engineering. Wanneer bijvoorbeeld een bepaald signaal op een andere component moet worden overgedragen, volstaat het om de adressering in de mappingtabel te wijzigen. In het bijzonder bij veiligheidsgerelateerde onderdelen is hiermee ook de consistentie van de data en de adressering gewaarborgd.

Componenten
Flexibiliteit resulteert ook in schaalbaarheid. De besturingen van het PSS4000 systeem bestaan uit drie basiscomponenten. Een kopmodule zorgt voor alle communicatie- en bewerkingsopdrachten. Aan deze kopmodules kunnen maximaal 64 basismodules worden gekoppeld, die weer de signalen van de specifieke elektronicamodules opnemen. Deze fungeren zo als een schaalbare I/O-interface.
De hardware componenten uit de PSS4000 serie die als eerst op de markt komen, zijn in te delen in drie varianten:

• Hardware uit de PSSuniversal PLC serie. Deze snelle hardware is gewoon programmeerbaar volgens IEC 61131-3 gestructureerde tekst of ladderdiagram, zowel voor standaard- als beveiligingstaken (programmering vindt plaats via PAS4000). Twee Ethernetpoorten zijn bedoeld voor programmering en communicatie met andere, SafetyNET p gekoppelde apparaten. Per kopstation kunnen maximaal 64 I/O-modules (standaard en veiligheid) worden gekoppeld.


• Hardware uit de PSSuniversal Multi serie. Deze serie is een verdere ontwikkeling van de bekende PNOZ Multi. Ook de kopstations van de Multi serie kunnen met 64 I/O-modules (standaard en veiligheid) worden uitgevoerd.


• De PSSuniversal I/O hardware heeft als functie decentrale I/O voor veiligheid en standaard functies, heeft geen extra intelligentie en kan naar wens gekoppeld worden aan het ethernet gebaseerde netwerk SafetyNETp. Aansturing vindt plaats door hetgeen men na het programmeren instelt.

Het overkoepelende softwareplatform PAS4000 tenslotte zorgt dat er voor het gehele netwerk en ieder apparaat uit de PSS4000 serie sprake is van een consistente configuratie, onafhankelijk van de toegepaste apparaten. Als extra staat de PASmulti-editor ter beschikking met een grafische programmeertaal. Met deze doorontwikkeling van de configuratietool van het PNOZmulti veiligheidssysteem is het mogelijk om grafisch eenvoudiger te werken dan met de bekende PLC-talen.



Gratis seminars: objectgeorienteerd programmeren /parametriseren
Pilz geeft vanaf nu elke maand gratis seminars over objectgeoriënteerd programmeren. Wilt u weten wat deze filosofie inhoudt en welke voordelen er voor u zijn? Dan moet u beslist dit seminar volgen! Het eerstvolgende seminar vindt plaats op vrijdag 26 juni van 13.30 -16.30 uur, Vianen. Voor meer informatie of inschrijvingen info@pilz.nl.