WinFACT® und LabMap® - ein starkes Team in heterogenen verteilten Automatisierungs­systemen

Einleitung


Herstellerunabhängige Integration von Applikationen mittels WinFACT/LabMap (vergrößern)
Die Beibehaltung hoher Produktqualität in immer kürzeren Innovationszyklen stellt immer höhere Anforderungen an Anbieter von Dienstleistungen und Gütern aus allen technischen Bereichen. Das oberste Ziel ist es, trotz dieser hohen Anforderungen die Fertigungskosten zu minimieren. Ein Prozessoptimierungstool zusammen mit einem Systemintegrationstool ist die ideale Lösung, um die Fertigungskosten signifikant zu reduzieren.

Mit den Werkzeugen WinFACT® (Ingenieurbüro Dr. Kahlert, Hamm) und LabMap® (cbb software GmbH, Lübeck) ist eine solche Lösung auf dem Markt verfügbar.

Problem

In der Forschungs- und Entwicklungsphase, der Produktions- und Testphase, sowie auch in der Qualitätsprüfung müssen eine Vielzahl von einzelnen Arbeitsschritten in einer Netzwerk-Umgebung parametriert, koordiniert, synchronisiert, kontrolliert, optimiert und visualisiert werden. Der Bereitstellung einer leistungsfähigen Prozessoptimierungssoftware sowie einer geeigneten Infrastruktur für die Online-Datenerfassung, -verteilung, -visualisierung und -verarbeitung in verteilten Automatisierungssystemen kommt in diesem Zusammenhang eine große Bedeutung zu. Hoher Engineering-Aufwand und damit hohe Kosten entstehen durch das in der Regel stark heterogene Umfeld, in dem ein Automatisierungssystem zum Einsatz kommt. Geräte unterschiedlicher Hersteller, eine Vielzahl von Schnittstellen und Protokollen müssen auf der Software-Ebene abgebildet werden; Änderungen ziehen zeit- und kostenintensive Anpassungen am Gesamtsystem nach sich.

Lösung

Die Verbindung von WinFACT und LabMap ermöglicht es, ein verteiltes Automatisierungssystem zeit- und kostengünstig zu implementieren. Der Softwarebus LabMap trennt die Hardware-Ebene (Datenerfassung) von der Applikationsebene (Visualisierung und Verarbeitung). Dadurch wird ein Höchstmaß an Herstellerunabhängigkeit auf der Datenerfassungsebene (A/D-Wandler, Datenerfassungsklemmen, Bussysteme etc.), der Datenverteilungsebene (Netzwerke und Protokolle) und der Visualisierungs- und Verarbeitungsebene (SCADA, HMI) gewährleistet. Auf der Softwarebusebene können die Daten beliebig unter allen lokalen und verteilten Teilnehmern ausgetauscht werden und zwar unabhängig davon, mit welcher Hardware und über welches Protokoll die Daten zu LabMap gelangt sind.
Das CAE-System WinFACT greift per Drag & Drop auf diese Daten zu. Alle Möglichkeiten der Datenverarbeitung und Prozessvisualisierung stehen dem Anwender offen, um seine Automatisierungs-Anwendungen zu verwirklichen.

Der Softwarebus LabMap®

LabMap ist eine Infrastrukturlösung für die Automatisierungstechnik. LabMap bietet Interoperabilität und Datenaustausch herstellerunabhängig innerhalb eines Netzwerkes. Änderungen im Aufbau des Automatisierungssystems werden ohne Software-Anpassungen nur durch Ändern der Konfiguration auf Softwarebus-Ebene abgebildet. Im Vergleich zu üblichen "Data Exchange"-Lösungen zeichnet sich LabMap durch eine hohe Performance und leichte Bedienbarkeit aus.

Der Softwarebus LabMap bietet dem Anwender unter anderem:

Durch die Unabhängigkeit von der verwendeten Hardware ist LabMap ein Gateway zwischen verschiedenen Feldbussystemen (z.B. Profibus, Interbus, LAN etc.).
Diese Offenheit und Herstellerunabhängigkeit besteht auch auf der Visualisierungs- und Verarbeitungsebene. LabMap kann über bereitgestellte Softwareschnittstellen an jede Visualisierungs- und Datenverarbeitungssoftware angebunden werden. Insbesondere verfügt LabMap über eine Anbindung zu WinFACT. Diese ist einfach zu bedienen und zu erweitern. Sie lehnt sich an die WinFACT HMI-Philosophie an.

Das Regelungstechnische CAE-System WinFACT®


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WinFACT ist ein innovatives, modular aufgebautes Programmsystem für die Automatisierungstechnik, das neben seiner primären Anwendung als Simulations- und Entwurfswerkzeug insbesondere auch zur Messdatenerfassung und -verarbeitung, zur Prozessvisualisierung und als Systemintegrationstool herangezogen werden kann. Die umfangreiche Blockbibliothek ermöglicht die Lösung nahezu aller Aufgabenstellungen per Drag & Drop, ohne dass eine einzige Programmzeile geschrieben werden muss. Bei Bedarf kann die Blockbibliothek vom Anwender durch eigene Blocktypen, sogenannte User-DLLs, erweitert werden.

Beispiel: Dezentrale Regelung und Visualisierung

Screenshot
Datenakquisition und Datendistribution mit WinFACT/LabMap (vergrößern)
Mit WinFACT und LabMap kann die dezentrale Regelung und Datenvisualisierung in verteilten Systemen mit einem hohen Maß an Flexibilität realisiert werden.

In dem hier gezeigten Beispiel soll das Drehzahlverhalten beim Rechts- und Linkslauf einer Gleichstrommaschine mit WinFACT (in Rechner 1) geregelt, aufgezeichnet (geloggt) und online auf mehreren Rechnern visualisiert werden. Die Anwendung ist auf drei Rechner verteilt, die über Ethernet miteinander verbunden sind. Rechner 2 visualisiert den Soll-Istwertvergleich mit Matlab und Rechner 3 mit LabView. Die Ansteuerung der Gleichstrommaschine über einen Leistungsverstärker sowie die Drehzahlerfassung (über Inkrementalgeber) erfolgt mit Hilfe von intelligenten Datenerfassungsklemmen. Die Datenerfassungsklemmen tauschen die Ist- und Sollwertdaten dieser Regelung über das Modbus-Protokoll mit dem Softwarebus LabMap aus, WinFACT erzeugt die Prozessdaten zur Regelung unter BORIS. Alle andere Netzwerkteilnehmer haben online und offline Zugriff auf die WinFACT-Prozessdaten mit Hilfe des Softwarebusses LabMap, lokal, im Intranet und ggf. im Internet.

Zusammenfassung

Der Softwarebus LabMap und WinFACT bieten zusammen

... und das alles zu einem attraktiven Preis!