Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an die SPS 4.0

Die intelligente Fabrik der Zukunft soll unter dem Schlagwort "Industrie 4.0" durch sog. Cyber Physical Systems (CPS) gesteuert werden. Damit ist gemeint, dass die Anlagenkomponenten selbständig den Prozess steuern und somit keine zentrale Steuerung mehr erforderlich ist. Dadurch entstehen flexible Systeme, die nicht individuell programmiert werden müssen, sondern aus Modulen per Plug and Play zusammengesetzt werden können. Die Anforderungen an Cyber Physical Systems (CPS) erfüllen SPSen wie in diesem Bericht für das nachfolgend abgebildete Szenario gezeigt.

Entwicklung einer Web-SPS: Für Demonstrations- und Schulungszwecke soll eine Web-SPS entwickelt werden. Dabei wird das Projekt lokal in Codesys am Web-Client entwickelt und nach Anmeldung über VPN im Hochschulnetz in die SPS geladen, um eine Förderbandanlage anzusteuern. Eine Webcam ist auf die Anlage gerichtet und überträgt das Bild an den Web-Client, so dass der Programmierer das Ergebnis seiner Arbeit kontrollieren kann. Mit einer zweiten Kamera soll die Position des Objekts auf dem Förderband geregelt und verhindert werden, dass das Objekt an den Enden des Transportbandes herunterfällt. 

Im gegenwärtigen Zustand wird der Raspberry-Pi sowohl zur Ankopplung der beiden Kameras als auch als SPS zur Ansteuerung des Förderbandes verwendet. Im Projekt Web-SPS_Projekt_4_mit_LiveBV.project können Studierende mit Hochschulaccount die Anlage von zu Hause programmiern und testen, wie in diesem Video gezeigt. Zukünftig soll die Positionsregelung mit Hilfe der Bildverarbeitung ausgeführt werden, die die Positionen der Objkete auf dem Band und der Endschalter live ermittelt.   

Speicherprogrammierbare Steuerungen in der Industrie 4.0

5. Auflage erschienen im Hanser Verlag 2021