Seit über 50 Jahren gibt es sie schon - die Marke Simatic. Vormals fast Synonym für den Begriff speicherprogrammierbare Steuerung, steht sie heute unter dem Dach von Totaly Integrated Automation (TIA) für das breite Steuerungs- und Automatisierungsangebot von Siemens. Für den Erfolg der Marke sorgten in den 1980er und 1990er Jahren vor allem die SPS-Baureihen S5 und S7. Echte Computer in der Produktion waren damals exotische Ausnahmen – eine Differenzierung zu Büro-PCs fast nicht möglich. Trotzdem setzte Siemens ab 1986 parallel auf PC-Technik und erweiterte den Markennamen Simatic um Industrierechner-Lösungen. Als robuste Basis für PC-based Automation umfasst das Angebot heute IPCs in den Bauformen 19“-Rack, Box und Panel-PC.
SPS oder IPC – Glaubensfrage?
Siemens positioniert sich in Automatisierungs- und Antriebstechnik heute als Komplettanbieter. Das Thema PC-based Automation ergänzt das Portfolio mit zunehmender Funktionalität und Akzeptanz als paralleles Spektrum zur klassischen SPS-Technik. Deswegen setzt Siemens gerade bei Parametrierung, Inbetriebnahme und Bedienung auf ein einheitliches Konzept für SPS und Industrie-PC. „Der Anwender kann das konfigurierte Steuerungsprogramm eins zu eins auf den IPC spielen oder in eine traditionelle Steuerung“, unterstreicht Heinz Eisenbeiss. Er ist als Marketingleiter in der Siemens-Division Industry Automation für die Marke Simatic und die entsprechenden IPC-Lösungen verantwortlich. Diese Flexibilität kommt an. „Oft wird eine Maschine mit traditioneller SPS-Technik nach Asien geliefert“, sagt Eisenbeiss. „Innerhalb Europa oder in Nordamerika kommt die gleiche jedoch mit PC-basierter Technik zum Einsatz.“ Denn im reifen Marktumfeld sind hohe Funktionalität und Möglichkeiten zu Diagnose und Datenverarbeitung stärker gefragt, während in den Schwellenländern überwiegend robuste Technik und einfache Bedienung erwartet werden.
Portfolio am Puls der Zeit
Um alle aktuellen Anforderungen der Anwender abzudecken, wird die Simatic-IPC-Familie kontinuierlich ausgebaut. Die jüngst vorgestellten Modelle tragen erstmals die brandneuen Core-i-Prozessoren von Intel in die Industrie. Diese CPU-Serie von x64-Mikroprozessoren mit integriertem Speichercontroller soll die Core-2-Familie ablösen. Als Box- und Panel-PCs sind die neuen Modelle auf schnelle Mess-, Steuer- und Regelaufgaben sowie auf B&B-Applikationen direkt an der Maschine ausgelegt. Die 19“-Varianten hingegen eignen sich für die schnelle Verarbeitung großer Datenmengen, beispielsweise in der Mess- und Prüftechnik, oder bei industrieller Bildverarbeitung. Sie sind mit den CPU-Typen mobile Core i3 bis Core i7 erhältlich. Je nach Ausstattung verdoppelt sich damit die Rechenleistung gegenüber den Vorgängermodellen. Nicht nur die neuen Prozessoren sorgen dabei für geringe Leistungsaufnahme und hohe Energieeffizienz, auch die verwendeten Netzteile bieten einen Wirkungsgrad von über 80 Prozent. Die Industrie-PCs sind Einbau-, Schnittstellen- und Software-kompatibel zu ihren Vorgängermodellen und auf Wunsch mit Profibus- oder Profinet-Schnittstelle samt 3-Port-IRT-Switch ausgestattet.In Punkto Massenspeicher hat der Anwender die Wahl: für den Box-PC Simatic IPC627C und die Panel-Version Simatic HMI IPC677C stehen sowohl herkömmliche Festplatten als auch Festkörperlaufwerke ohne bewegliche Teile, wie Solid State Drives oder CompactFlash-Karten bereit. Beide Geräte besitzen Erweiterungssteckplätze für PCI/PCI-Express und einen extra CompactFlash-Slot. Die Panel-Variante gibt es mit Touchdisplays von 12“, 15“ oder 19“ sowie mit 12“- und 15“-Tastenfronten, bei Bedarf ist die Front in Edelstahl lieferbar. Der neue Rack-PC Simatic IPC847C bietet sogar bis zu elf PCI/PCI-Express-Steckplätze für Erweiterungen. Hohe Systemverfügbarkeit und Datensicherheit stellen das redundante Netzteil sowie Hot-Swap-fähige Festplattensysteme, die sich im laufenden Betrieb austauschen lassen, sicher. Der Rack-IPC kann optional als Industrie-Workstation oder Server in Leitwarten der Fertigungs- und Prozessindustrie aufgerüstet werden. Das zweite 19“-Gerät IPC647C ist bei identischer Rechenleistung mit drei Erweiterungssteckplätzen nur halb so hoch wie der IPC847C. Auf Kundenwunsch sind die Betriebssysteme Windows 7 Ultimate und Windows XP Professional vorinstalliert und aktiviert. Auch Windows Embedded Standard 2009 und Windows Server 2008 Standard sind für gewisse Modelle lieferbar.
Integriert ist etabliert
Einen besonderen Vorteil bietet Siemens mit seinen IPC-Lösungen für Safety-Anwendungen. „Für die europäischen Maschinenbauer ist durch Sicherheitsnormen ganz klar vorgegeben, wie der Bediener vor Verletzungen durch bewegte Maschinenteile geschützt werden muss“, betont Eisenbeiss. Deswegen müssen in einem Sicherheitssystem alle Steuerungsfunktionen, -informationen und -zustände ständig doppelt berechnet und abgeglichen werden. In der Historie wurde das über separat verdrahtete Systeme garantiert. Mittlerweile haben sich auf dem Markt Hardware-SPSen mit integrierter Sicherheitstechnik etabliert. Siemens geht sogar noch darüber hinaus und hat erstmals eine reine Software-SPS als Sicherheitslösung zertifizieren lassen. Mit WinAC RTX F belegt das Unternehmen, dass PC-Technik mit fehlersicherer Software-SPS sogar bis SIL3 (EN 62061) oder PL e (EN ISO 13849-1) einsetzbar ist. Eine entsprechende Zertifizierung des TÜV Süd bestätigt die Einhaltung aller sicherheitsrelevanten Richtlinien und Normen. „Wir haben hier vollkommenes Neuland betreten, denn bisherige Sicherheitssysteme wurden stets als Kombination aus Hard- und Software geprüft und zertifiziert“, sagt TÜV-Mitarbeiter Günther Greil. Eine hardwareunabhängige Soft-SPS für Safety-Anwendungen war neu – die PC-Hardware kein Bestandteil der Sicherheitsfunktion mehr. Die Herausforderung lag darin, auf einem normalen IPC mit Standard-Betriebssystem einen fehlersicheren Ablauf der Soft-SPS sicherzustellen. „Wir ziehen die PC-basierte Technik auch in diesem Anspruch parallel mit der traditionellen Steuerungstechnik und bieten somit unseren Kunden maximale Freiheitsgrade bei Safety“, so Eisenbeiss. „So geben wir dem Anwender die Möglichkeit, selbst zu wählen. Das ist unser Erfolgsrezept.“ Der Abfüllanlagenhersteller Sipa Berchi setzt die softwarebasierte Sicherheits-SPS schon bei seiner Abfüllmaschine Tribloc isotronic ein. Produktionsleiter Luca Tedeschi dazu: „Wir setzen nur auf neue Technik, wenn dadurch eindeutige Vorteile für unsere Kunden entstehen. In diesem Fall überzeugte uns die Vereinfachung von Engineering, Inbetriebnahme und Bedienung bei gleichzeitig höherer Leistung.“ Wie bei den modularen Simatic-S7-Controllern kommt Step 7 als Programmier-Software zu Einsatz, ergänzt um das Optionspaket Distributed Safety für sicherheitsgerichtete Anwendungen. In der neusten Version steht der fehlersichere Software-Controller mit erweiterten Profinet-Funktionen für eine höhere Applikationsqualität und vereinfachten Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung. Durch vordefinierte Webseiten lassen sich Diagnosekosten senken und die Anlagenverfügbarkeit erhöhen.☐
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