Grundprinzip

Für Online-Automation benötigt man drei Komponenten:

• eine SPS, die über Ein- und Ausgänge mit einem beliebigen Prozess verbunden ist und diesen in der Regel auch steuert,
• einen Webserver, der zur Darstellung dieses Prozesses HTML-Seiten bereit hält und auf geeignete Weise eine Kommunikation mit der SPS ermöglicht
• und einen beliebigen vernetzten PC mit einem handelsüblichen Webbrowser wie z.B. Microsofts Internet Explorer oder Modzilla Firefox

Online-Automation ist dabei eine Software-Bibliothek, die es ermöglicht, auf rationelle Weise die zur Darstellung notwendigen HTML-Seiten zu erstellen, und die über eine standardisierte interne Schnittstelle die Kommunikation zur SPS ermöglicht. Um Projekte zu realisieren ist es nicht erforderlich, besondere Kenntnisse über HTML und Javaskript zu haben.
Der Charme dieses Konzeptes und die mögliche Kostenersparnis liegt darin, dass die Visualisierung über jeden beliebigen PC im Netzwerk und bei Bedarf auch über das Internet erfolgen kann, ohne dass Lizenzkosten anfallen.

Online-Automation kommuniziert mittels der AJAX-Methode. AJAX bedeutet (englisch) asynchrone Javascript and XML. Mit dieser Methode können neue Informationen vom Server angefordert und angezeigt werden, ohne die Webseite komplett neu aufbauen zu müssen. Neue Werte werden so z.B. mittels eines Javascriptes in bereits dargestellte Ausgabefelder geschrieben. Die typischen Antwortzeiten liegen im Intranet bei ca. 150ms und bei Verbindungen über das Internet bei durchschnittlich ca. 500ms. Übliche Aktualisierungszeiten von einer Sekunde sind daher realisierbar.

SPS-Steuerungen mit integriertem Webserver

Im einfachsten Anwendungsfall besitzt die SPS selbst einen Webserver und eine Möglichkeit der Datenaktualisierung. Der Marktführer Siemens bietet hier z.B. die Kommunikationsprozessoren CP x43-IT an. Das SPS-Programm muss dann die Daten zyklisch in File-DB’s bereitstellen. Deutlich eleganter ist allerdings der Einsatz PC-basierter SPS-Steuerungen von Beckhoff. Hier kann auf die SPS-Daten mittels OPC-XML-DA zugegriffen werden. kann. Die notwendigen Informationen werden dabei automatisch mit der Variablendeklaration erzeugt. Als Kompromiss bietet IBHsoftec S7-kompatible SPS auf Beckhoff-Hardware an. Des weiteren bietet WAGO programmierbare Controller mit integrierten Webserver. Die Daten-Kommunikation erfolgt dann durch Zugriff auf dort hinterlegte SSI-Scripte. Ähnlich funktioniert der Mini-Webserver Digiweb von Digitronic, durch den jede beliebige SPS ergänzt werden kann. Im letzteren Fall ergibt sich wiederum über das integrierte MPI-Protokoll eine elegante Verbindung zur Siemens-Welt.

Serverbetrieb

Alternativ setzt man einen separaten PC als Webserver ein. In vielen Fällen bedeutet dies kein zusätzlicher Hardware-Aufwand, da zur Prozessbedienung z.B. ein Touchpanel benötigt wird. KRW Steuerungstechnik bietet hier Lösungen auf Beckhoff-Hardware oder auf sonstiger handelsüblicher Hardware (z.B. für Leitwarten) an. Separate PC-basierte Webserver sind deutlich leistungsfähiger und bieten zusätzliche Möglichkeiten wie z.B. den Einsatz von SQL-Datenbanken und ergänzender Software.

Bei Nutzung eines separaten Webservers müssen die SPS-Daten von diesem erfasst werden. Dies könnte mittels der Methoden geschehen, die oben bereits beschrieben wurden. Eine Vernetzung über Ethernet ist dabei obligatorisch. Beim Einsatz einer SQL-Datenbank und verschiedener SPS-Fabrikate ist dieser Weg allerdings nicht sehr elegant, da unterschiedliche Kommunikationsprotokolle parallel gefahren werden müssten. Wir haben deshalb vorgesehen, dass die SPS-Steuerungen selbst zyklisch über ein standardisiertes SOAP-Protokoll ihre Daten versendet. Die Entwicklung von entsprechenden Funktionsbausteinen ist in Arbeit.

Prinzipiell ist es aber auch möglich, OPC-XML-DA-Server zu nutzen. Solche werden von Siemens und Beckhoff angeboten.

Mischbetrieb

Selbstverständlich können die beiden Betriebsarten auch gemischt genutzt werden.

Beispielsweise könnten Steuerpulte (z.B. Touchpanel-PC’s) direkt auf die SPS zugreifen und übergeordnete SCADA-Funktionen könnten über den seperaten Server laufen.