Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences
Fachbereich Elektro- & Informationstechnik
Faculty of Electrical Engineering & Information Technology

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Elektro- und Informationstechnik / Competence Center Automation Düsseldorf
28.11.2016

Industriesteuerung zieht in die Cloud

Universität Augsburg, Hochschule Düsseldorf und Fraunhofer ESK präsentieren auf der SPS IPC Drives in Nürnberg das gemeinsame Projekt „Cloud-based Industrial Control Services“​.

Produktionssteuerung aus der Cloud – das war das Thema des gemeinsamen Messeauftritts des Competence Center Automation Düsseldorf (CCAD) der Hochschule Düsseldorf und des Lehrstuhls für Kommunikationssysteme der Universität Augsburg in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ESK auf der SPS IPC Drives in Nürnberg (22. bis 24. November). Die Partner des Forschungsprojekts CICS präsentierten dieses Jahr eine Fertigungszelle mit zwei Test- und Prüfstationen einschließlich Roboterunterstützung, die sowohl aus der Cloud als auch lokal über einen Browser gesteuert werden kann. CICS ist das Kürzel für „Cloud-based Industrial Control Services“ (Fraunhofer Gemeinschaftsstand, Halle 8, Stand 300).

Industrie 4.0 steht für eine effiziente, flexible und individuelle Fertigung auf der Basis von hochgradig vernetzten Produktionsanlagen. Ein cloudbasiertes Steuerungssystem, wie es im Projekt CICS erforscht wird, erfüllt diese Anforderungen: Es ermöglicht zum Beispiel das schnelle Hinzufügen von Sensoren und Aktoren nach dem Plug & Play-Prinzip ohne Neukonfiguration der Steuerung. Das gilt auch für die Herstellung der Synchronisation zwischen unterschiedlichen Steuerungen in räumlich verteilten Prozessen.

IEC 61131 und neueste Webtechnologien treffen aufeinander

Auf der SPS IPC Drives in Nürnberg (Halle 8, Stand 300) konnten sich Besucher von diesen Vorteilen anhand eines ausgestellten CICS-Demonstrators überzeugen. Als Anwendungsbeispiel war eine robotergestützte Test- und Prüfstation zu sehen, die vollständig entweder über einen clientbasierten oder server-basierten CICS-Controller gesteuert werden kann. Das Steuerungsprogramm wurde dabei mit üblichen industriellen Programmierwerkzeugen wie zum Beispiel PC WORX oder CODESYS als PLC Open XML Programm nach dem Standard IEC 61131-3 erstellt und der Runtime bereitgestellt.

Das Projekt CICS, deutscher Titel: „Potential, Struktur und Schnittstellen von cloudbasierten industriellen Steuerungsdiensten“, startete im Oktober 2014. Partner sind das Düsseldorfer Telelabor, eine Einrichtung des Competence Cen-ter Automation Düsseldorf (CCAD), sowie der Lehrstuhl für Kommunikationssysteme der Universität Augsburg in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ESK in München. Ziel von CICS ist es, eine Referenzarchitektur auf Basis von Web-Technologien zu erforschen, die für eine Realisierung industrieller Steuerungsprogramme in Form von Steuerungsdiensten geeignet ist (nach dem Standard IEC 61131). Das umfasst auch schnelle, zuverlässige und sichere Prozessdaten-Schnittstellen (WebConnector) unter Einsatz der Webprotokolle HTTP2, Web-Socket und WebRTC. Die Steuerungsdienste nutzen verfügbare öffentliche und/oder private Cloud-Strukturen für Management und Ausführung der CICS. Als eine ergänzende Variante ist auch die Ausführung der Steuerungsdienste auf Webclients (Webbrowser) vorgesehen.

Die Forschungsergebnisse ermöglichen unter anderem die Entwicklung neuer, durchgängig weborientierter Steuerungssysteme, die sich außerordentlich flexibel und mit wenig Aufwand an anwendungsspezifische Bedürfnisse anpassen lassen.

Das Forschungsprojekt wird über die Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI e.V. durch das BMWi gefördert. Begleitet wird das Projekt von Unternehmen der Automatisierungsbranche. Dazu gehören ESR Pollmeier, Formware, Software Factory und Wiesemann & Theis.