Neue Freiheitsgrade: IT trifft auf Operating System

Dadurch erhalten Maschinenbauer nun erheblich mehr Freiheit bei der Erstellung von Automatisierungslösungen. Programmcode aus sämtlichen höheren Programmiersprachen wie C++, Python oder JavaScript, lässt sich einfach in die Maschinenautomatisierung integrieren.

Mit der engen Anbindung von Linux an das B&R-Echtzeitbetriebssystem Automation Runtime können Softwareentwickler Programmcode in jeder beliebigen Programmierumgebung (IDE) entwickeln, kompilieren und debuggen. Mit exOS lässt er sich anschließend einfach in die Maschinenapplikation integrieren und ausführen. Moderne Automatisierungslösungen im Sinne von Industrie 4.0 und dem Industrial IoT erreichen damit völlig neue Freiheitsgrade. Zum Beispiel können mit exOS Machine-Learning-Algorithmen direkt auf der Edge-Ebene ausgeführt werden. Dazu läuft ein Tensorflow-ML-Modell unter Linux auf einem Automation PC und erhält Maschinendaten von der Maschinensteuerung über die exOS-Schnittstelle. Maschinelles Lernen lässt sich so unter anderem zur Optimierung der Wartung heranziehen.

Entwicklungsingenieure erstellen den Linux-Code in den ihnen vertrauten Werkzeugen wie Eclipse oder Visual Studio. Anschließend wird der Linux-Code als exOS-Paket ins B&R-System importiert. Dadurch kann Automation Studio als zentrales Engineering-Tool verwendet werden. Das Softwaremanagement und die Softwarediagnose gestalten sich so wesentlich einfacher und übersichtlicher. Zusätzliche Werkzeuge sind für die Inbetriebnahme nicht mehr notwendig.

IT-Funktionen in Linux lassen sich über etablierte OT-Abläufe und Werkzeuge verteilen und warten. Zum Beispiel ist im Service-Fall oder bei einem Hardware-Tausch die nötige Softwareinstallation ohne Expertenwissen möglich. Zudem bietet exOS umfangreiche Diagnosefunktionen für die Installation und Code-Ausführung. Das B&R-System zeichnet sämtliche Fehlermeldungen des Steuerungsbetriebssystems und Linux durchgängig auf und stellt sie dem Anwender zur Verfügung.

exOS bringt eine nutzerfreundliche API für einen leistungsfähigen Datenaustausch mit. Die API sorgt für eine einfache und gepufferte Prozessdatenkommunikation zwischen dem Steuerungsbetriebssystem und Linux. Die Daten werden konsistent im Millisekundenbereich übertragen. Um Anwendungen zeitsynchron auszuführen, kann über den NetTime-Mechanismus auf eine gemeinsame Zeitbasis zugegriffen werden. Dies ermöglicht zeitkonsistente Datenübertragung sowie die Zeitstempelung von Prozessdaten.

Maschinenbauer können zwischen zwei unterschiedlichen Umsetzungsvarianten für exOS wählen. Entweder werden Automation Runtime und Linux auf demselben Gerät, zum Beispiel einem Automation PC, ausgeführt, oder jedes System nutzt eine separate Hardware. Für die zweite Umsetzungsvariante kann jeder beliebige Automation PC von B&R und jede beliebige X20-Steuerung kombiniert werden.

Quelle: B&R