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In der flexiblen Herstellung von Verpackungen fallen Unmengen von Produktionsdaten an. Das einfache Handling dieser Daten stellt ein entscheidendes Kriterium im Zeitalter von Industrie 4.0 dar. Das passende Werkzeug für diese Aufgabe ist der SQL4automation Connector von Inasoft, mit dem SPS und Robotersteuerungen unabhängig vom Herstellerfabrikat komfortabel mit SQL-basierten Datenbanken verbunden werden können.

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Die Anforderungen an die Herstellung von Verpackungen steigen signifikant. Im Gleichklang damit nimmt die Anzahl an wichtigen Produktionsdaten stetig zu. Die Bedeutung der Produktionsdaten wird in Zeiten von Industrie 4.0 sogar noch weiterwachsen. Denn sie sind die Basis für neue Geschäftsmodelle. Doch dazu müssen die Produktionsdaten erst mal ohne großen Aufwand in Datenspeicher abgelegt werden.

Dafür gibt es Spezialwerkzeuge auf dem Markt, mit denen sich Produktionsdaten aus der Steuerung importieren und exportieren lassen. Zumeist sind diese aber nicht steuerungsübergreifend. Oder es werden parallele Infrastrukturen aufgebaut, mit denen die Daten über Protokolle, wie OPC UA oder MQTT, mithilfe von Edge Gateways oder separaten Computern für IT-Applikationen zur Verfügung gestellt werden. Um die Daten dann wirklich nutzen zu können, bedarf es zusätzlicher Tools oder Hochsprachenprogramme.

Mit dem Query Tool kann ein SQL-Befehl einfach simuliert und getestet werden, bevor dieser in der Steuerung implementiert wird. (Foto: Inasoft)

Mit dem Query Tool kann ein SQL-Befehl einfach simuliert und getestet werden, bevor dieser in der Steuerung implementiert wird. (Foto: Inasoft)

Einfacher geht es mit dem SQL4automation Connector von Inasoft, ein herstellerübergreifendes Protokoll für die Kommunikation von der Maschine zur Datenbank. Einfach und schnell lassen sich Daten zwischen SPS, Robotersteuerung und Datenbank austauschen. Somit ist der SQL4automation Connector eine Softwarelösung, mit der Robotersteuerungen und SPS komfortabel mit Datenbanken verbunden werden können.

Voller Zugriff auf SQL-Datenbanken

Mit der Lösung haben Steuerungen bei höchster Flexibilität unter Anwendung bekannter Programmierumgebungen vollen Zugriff auf SQL-Datenbanken. Eine Datenbankverbindung mit dem Connector zu erstellen, erfordert nur wenige Einstellungen. Der SQL-Befehl wird in der SPS oder Robotersteuerung programmiert und an den Connector gesendet. Der SQL4automation Connector erfüllt sehr hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Performance. Dies gilt unabhängig vom Hardwarehersteller.

Die Softwarelösung läuft unter Windows sowie Linux und nutzt TCP/IP zur Datenübertragung. Mit der SQL (Structured Query Language)-Sprache können Daten aus Tabellen abgefragt, in Tabellen eingefügt, verändert und gelöscht werden. Ein Zyklus dauert dabei nur wenige Millisekunden. Vor allem bei großen Datenmengen zahlt sich dieser Geschwindigkeitsvorteil aus, denn es können mit ODBC sehr große Datenmengen in kurzer Zeit übertragen werden. So tauschen zum Beispiel problemlos SPS und Robotersteuerungen Daten via SQL-Datenbanken aus.

Ruedi Gloor ist Geschäftsführer 
der Inasoft GmbH in Lyssach (Foto: Inasoft)

Ruedi Gloor ist Geschäftsführer
der Inasoft GmbH in Lyssach (Foto: Inasoft)

Alle Datenbanken mit ODBC-Schnittstelle werden unterstützt. Dazu gehören zum Beispiel Microsoft SQL Server, SAP, Oracle, Max-DB, My-SQL und sogar Excel-Sheets. Bei Weiterentwicklungen der Datenbank und der Standardschnittstellen ist der Datenbankhersteller gefordert und nicht der Anwender. Dieser kann seine Ressourcen sinnvoller einsetzen.

In der Steuerungssoftware wird festgelegt, welche Daten weitergegeben werden. Am Connector müssen keine projektspezifischen Änderungen vorgenommen werden. Die Connector-Software dient nur als Gateway. Dies vereinfacht Anpassungen, da diese in der gewohnten und bekannten Programmiersoftware realisiert werden. Mit dem Query-Tool kann ein SQL-Befehl einfach simuliert und getestet werden, bevor dieser in der Steuerung implementiert wird.

Nahezu jede Steuerung ein Datenlieferant

Jede Steuerung, die über eine TCP/IP-Schnittstelle verfügt, kommt als Datenlieferant in Frage. Derzeit gibt es fertige Bibliotheken für Siemens S7-1500, S7-1200, S7-300 und S7-400, Codesys 2.0 und Codesys 3.0, Beckhoff Twincat 2.0, Beckhoff Twincat 3.0, Rockwell Allen Bradley RSLogix, ABB AC500, Sigmatek Lasal und B & R, sowie für Robotersteuerungen, zum Beispiel ABB Rapid, Kuka KRC4 und Stäubli Val3. Die Bibliotheken müssen nur noch ins Projekt eingebunden werden und stehen auf der Homepage zum Download bereit. Auf Basis der vorhandenen Bibliotheken parametrieren Anwender die Datenübertragung schnell mit einigen Klicks mithilfe des Config Tools. Selbstverständlich können sie auch dafür den Support des Herstellers nutzen.

Die Abfragen werden vom Debugger geloggt, der sich über TCP/IP mit dem Connector verbindet. Fehlerhafte Anfragen werden im Debugger farblich hervorgehoben. Mit dem Debugger kann überprüft werden, wann welche Abfragen realisiert worden sind. SQL4automation steht in verschiedenen Versionen zur Verfügung: Die Light-Version ist für eine Steuerung ausgelegt, die Standardversion für zehn Verbindungen und die Ultimate-Version für mehr als zehn Verbindungen.

Serviceangebote im Sinne von Industrie 4.0

Daten lassen sich zum einen direkt zwischen SPS, Robotersteuerung und Datenbanken austauschen. Darüber hinaus kann SQL4automation die Daten auch für Cloud-Applikationen, MES-Lösungen und Scada-Systeme zur Verfügung stellen. Bei größeren Anwendungen ist es dabei von Vorteil, einen Zwischenrechner einzusetzen, zum Beispiel einen Hutschienen-PC, wie Inasoft ihn im Programm hat.

Mit den gesammelten Daten haben Spezialisten die Möglichkeit, die Produktionsprozesse weiter zu optimieren. Es können Analysewerkzeuge aus dem Big-Data-Umfeld zum Einsatz kommen, um mögliche Fehler schon im Vorfeld zu erkennen und zu verhindern. Stillstandszeiten lassen sich vermeiden. Maschinenbauer bekommen die Möglichkeit, das Service-Management zu verbessern und für ihre Endkunden neue Serviceangebote in ihr Angebot zu nehmen.

Bewährt in vielen Anwendungen

Die Softwarelösung ist bereits bei vielen Anwendungen im Einsatz, zum Beispiel bei der Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH aus Plüderhausen. Für die Faltschachtelklebemaschinen Turbox des Unternehmens sollen die Daten der Steuerung mit möglichst wenig Aufwand für die Betriebsdatenerfassung zur Verfügung gestellt werden. Aus der Maschine kommen fertige verkaufsfertige Schachteln – flach gelegt, transportfähig, fertig gebündelt und palettiert. Das Steuerungskonzept basiert auf dem Elau-System Pacdrive M von Schneider Electric. Ziel war es, alle Produktions- und Maschinendaten einfach in die kundenspezifische Betriebsdatenerfassung zu übernehmen. Hierzu sollen die entsprechenden Steuerungsdaten in die Datenbank Firebird hinterlegt werden. Mit dem SQL4automation Connector wird die Steuerung komfortabel über Ethernet mit der Datenbank des BDE-Systems verbunden. Die gesammelten Informationen lassen sich unternehmensweit nutzen.

Bei Bahmüller hat der SQL4Automation Connector erheblich Aufwand reduziert. Außerdem unterstützt der Connector die hohe Flexibilität der Maschinen, sodass der Maschinenhersteller für alle Anwendungen maßgeschneiderte Systemlösungen anbieten kann.

 

Unternehmen

Inasoft GmbH

Nassiweg 4
3421 Lyssach
Schweiz

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