Die Hardware wird traditionell mittels einer Baumstruktur, in der einzelne Komponenten manuell platziert werden, konfiguriert. Nachteil dieser Methode: Sie ist aufwändig und fehleranfällig. Wünschenswert ist daher eine Copy&Paste-Funktion in einer fotorealistischen Ansicht, mit der sich alle bereits gesetzten Parameter übertragen lassen.

Mit Automation Studio hat B&R in den 1990er Jahren ein integriertes Entwicklungswerkzeug für die industrielle Automatisierung eingeführt. Seither können die Programme für B&R-Lösungen innerhalb einer durchgängig einheitlichen Automatisierungs-Software erstellt werden. Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Automatisierungsprogramm ist die Hardware-Konfiguration, da die Software über die Hardware ihre Wirkung entfalten kann. Die Hardware-Konfiguration umfasst Steuerungen und Industrie-PCs, geht über analoge und digitale Ein- und Ausgangsmodule, Antriebe und Motoren bis zu Bedien- und Visualisierungsgeräten sowie die unterschiedlichen Verbindungen dazwischen. Sie schließt auch Safety-Baugruppen wie Sicherheitssteuerungen und sichere Ein- und Ausgänge mit ein.

„Wir beobachten einen anhaltenden, starken Trend zu immer komplexeren Maschinen", so Hans Egermeier, Business Manager Automation Software bei B&R. „Zusätzlich wurden in den vergangenen Jahren modulare Maschinenkonzepte und Serienmaschinen mit zahlreichen Optionen zur Norm." Dieser Entwicklung wollte das Unternehmen mit einer effizienten Lösung Rechnung tragen - dem System Designer, ein Werkzeug für das Hardware-Management. Es gehört zu den wesentlichen Neuerungen in Automation Studio 4.

Die traditionelle Form der Hardware-Konfiguration ist die Anordnung der einzelnen Elemente in einer Baumstruktur. Diese wird auch im System Designer von Automation Studio 4 verfügbar bleiben. Zusätzlich hat der Hersteller komfortable Arbeitsweisen aus der IT-Welt eingebunden, was die Effizienz in der Entwicklung steigert.

Varianten ohne Aufwand erstellen

Die Konfiguration lässt sich zum Beispiel durch Kopieren, Ziehen und Einfügen einzelner Hardware-Symbole, aber auch ganzer Zweige bearbeiten. Die benötigten Konfigurationsparameter zieht das System im Hintergrund selbsttätig nach. Das spart einen Großteil der bisher in dieser Phase aufgewendeten Zeit und vermeidet Fehler, bevor sie entstehen können. Zudem können Parameter in der Baumansicht für eine beliebig große Auswahl an Systemkomponenten gemeinsam gesetzt werden.

„Das Kopieren von Hardware-Komponenten mit allen einmal gesetzten Einstellungen und Parametrierungen erleichtert deren Wiederverwendung enorm", ist Egermeier überzeugt. „Durch beliebige Zusammenfassung zu größeren Einheiten können ganze Gruppen vervielfältigt werden." Varianten und Optionen lassen sich sozusagen ohne jeden Aufwand erstellen. Auch die Konzeptionierung modular aufgebauter Maschinen wird unterstützt.

Wie im realen Leben

Die eigentliche Neuerung in der Benutzerergonomie für Automationsentwickler bringt der neue System Designer. Die Topologie-Ansicht des Systems entsteht in diesem grafischen Editor durch Anordnung fotorealistischer Darstellungen der einzelnen Hardware-Komponenten wie im Schaltschrank. Diese Methode steigert die Effizienz der Hardware-Konfiguration deutlich. Gleichzeitig unterbindet sie Verwechslungen, die zu ungültigen Konfigurationen führen könnten. Anhand der im Hardware-Katalog hinterlegten Geräteeigenschaften prüft Automation Studio zusätzlich im Hintergrund die Plausibilität und setzt bereits erste Parameter. Wie im Hardware-Baum, der automatisch parallel aufgebaut wird, wird auch in der grafischen Darstellung der Hardware-Konfiguration die Vervielfältigung einmal konfigurierter Hardware-Gruppen mit allen Eigenschaften mittels Ziehen und Ablegen und im Hintergrund laufenden Anpassungen der Konfigurationsparameter zur einfachen Aufgabe.

Komplexe Architekturen übersichtlich dargestellt

„Die Möglichkeit zum vollgrafischen Arbeiten in der 2D-Darstellung des System Designers gestaltet die Hardware-Konfiguration einfach und dadurch sehr schnell", weiß Egermeier. „Zudem bleibt die Darstellung sehr komplexer Architekturen übersichtlich, was speziell im Fall von Änderungen eine große Hilfe ist." Die Verbindungen zwischen den einzelnen Hardware-Baugruppen werden im XML-Format gespeichert, sodass diese Information auch zur automatisierten Fehlersuche und Diagnose herangezogen werden kann. Auch Fremdsysteme können die XML-Informationen verarbeiten. So sorgt eine bidirektionale Schnittstelle mit der in Europa führenden Elektroplanungs-Software Eplan Electric P8 dafür, dass die Konfigurationsdaten ohne mehrmalige Anlage in beiden Systemen erstellt und bearbeitet werden können. Dieser mechatronische Ansatz erspart Arbeit und eliminiert eine wesentliche Fehlerquelle im Engineering.

Hardware-Katalog mit umfangreicher Produktbibliothek

Der in Automation Studio 4 für die Konfiguration enthaltene Hardware-Katalog unterstützt Automatisierungsentwickler mit einer umfangreichen Hardware-Bibliothek. Sie enthält sämtliche B&R-Geräte mit allen relevanten Konfigurationsdaten und ist mit leicht verständlichen Filter- und Suchmöglichkeiten ausgestattet.

Fremdkomponenten werden durch Import der Geräte-Beschreibungsdateien hinzugefügt, die von allen namhaften Herstellern bereitgestellt werden. Ebenso erfolgt die Erstellung der Verbindungen zwischen den einzelnen Hardware-Komponenten über alle gängigen Feldbusse und Industrial-Ethernet-Varianten durch einfache Anwahl der Konnektivität im Hardware-Katalog.

Die Hardware-Konfiguration mit dem System Designer in Automation Studio 4 beschleunigt die Erstellung der Hardware-Daten für die Software. Sie macht die Hardware-Palette skalierbar und bereitet sie für eine schnelle, unkomplizierte Wiederverwendung in ähnlichen Designs vor. Der System Designer bietet Software-Entwicklern die Möglichkeit zur Abstraktion der Programmierung. Dadurch kann sich die Software-Entwicklung besser als mit gängigen Entwicklungswerkzeugen der Vergangenheit auf ihre Kernaufgabe konzentrieren, nämlich Abläufe, Bewegungen, Benutzerführung und Systemvisualisierung als Funktionen abzubilden und damit die Maschine zu beleben.