„Einfacher Weg nach oben“

Interview mit Roger Kunz, Inasoft

„Einfacher Weg nach oben“

Die Anbindung der Automatisierung an höhere Ebenen, an MES-Systeme oder Datenbanken, ist ein zentraler Aspekt von Internet-of-Things-Konzepten und dem Industrie-4.0-Gedanken. Roger Kunz, Geschäftsführer bei Inasoft, schildert im Gespräch mit dem SPS-MAGAZIN, welche Möglichkeiten das Unternehmen mit dem SQL4automation Connector an dieser Stelle bietet.

Der SQL4automation Connector von Inasoft verbindet die Feldebene für die Datenkommunikation mit der Leitebene. (Bild: Inasoft GmbH)

Der SQL4automation Connector von Inasoft verbindet die Feldebene für die Datenkommunikation mit der Leitebene. (Bild: Inasoft GmbH)


Sie ermöglichen mit dem SQL4automation Connector eine Anbindung aus dem Feld nach oben hin. Was leistet das Tool ganz konkret, Herr Kunz?

Roger Kunz: Mit dem SQL4automation Connector lässt sich die Feldebene an die Leitebenen anbinden – für die Datenkommunikation von der SPS oder der Robotersteuerung direkt in eine SQL-Datenbank. Normalerweise wird diese Aufgabe über ein Zwischen-Tool gelöst, z.B. via .Net, das die Daten über OPC aus der Steuerung zieht und zurückschreibt. Wir haben einen anderen Ansatz gewählt: Mit dem SQL4automation Connector bleibt die Steuerung der Master und entscheidet selber, welche Daten sie in die Datenbank schreibt.

Es ist also kein Umweg über ein weiteres Tool nötig?

Kunz: Nein. Die komplette Logik läuft in der Steuerung. So kann dann auch der SPS-Programmierer in seiner gewohnten Umgebung arbeiten. Er benötigt keine speziellen Kenntnisse über andere Programmiersprachen, Suiten oder Tools. Das einzige, was er zusätzlich beherrschen muss, sind SQL-Syntax-Kenntnisse, weil diese Befehle direkt in der SPS definiert werden. Darüber legt der Anwender ganz flexibel die Funktionalität fest.

Und welche Voraussetzung gibt es auf Seite der Datenbank?

Kunz: Wir projektieren über die Open Database Connectivity, kurz ODBC. Damit erlauben wir die Anbindung jeder Datenbank, die über eine ODBC-Schnittstelle verfügt: Das Spektrum reicht von Oracle bis hin zu MySQL. Auch die allermeisten ERP-Systeme bauen auf einer Datenbank auf, die über einen ODBC-Treiber verfügen. So gibt es also auch in Richtung MES- und ERP-Ebene keine Grenzen. Selbst für Onlineanbindungen wie die Azure-Cloud von Microsoft sind entsprechende ODBC-Anbindungen möglich.

Das bietet ja ein großes Potenzial für Industrie-4.0-Anwendungen. Haben Sie schon entsprechende Anwendungen umgesetzt und Erfahrungen gesammelt?

Kunz: Ja, das bereits realisierte Einsatzspektrum ist sehr weit und reicht von Auftragsanforderungen im SAP bis hin zum Monitoring von Umgebungsfaktoren wie Temperatur oder Luftfeuchte, um Qualität und Nachverfolgbarkeit zu gewährleisten. Eine entsprechende Anbindung der Steuerung an die Datenbank und übergeordnete Systeme ist mit dem SQL4automation Connector schnell und einfach realisiert. Was dann mit den erfassten Werten passiert, ist aber eine Sache der verwendeten Auswertungs-Tools. Diese bieten wir nicht an – wir sorgen nur für die Bereitstellung der Daten.

Wo genau ist denn der Connector im Automatisierungssystem untergebracht?

Kunz: Beim SQL4automation Connector handelt es sich um einen kleinen Softwareservice, der irgendwo im Netzwerk zwischen SPS und Datenbank läuft. Er kommuniziert über TCP/IP, also muss die Steuerung über eine entsprechende Ethernet-Schnittstelle verfügen. Der Connector bestimmt aber nicht die Logik. Welche Daten zu welchem Zeitpunkt abgefragt oder zurückgeschrieben werden wird direkt in der SPS definiert. Dabei sind nur sehr wenige Einstellungen hinsichtlich Art und Typ der Steuerung und der Datenbank erforderlich. Diese Parameter werden einmalig eingestellt und schon ist das Tool einsatzbereit.

Haben Sie sich bei dem Tool auf gewisse SPS-Hersteller konzentriert oder ist der Connector hier ganz offen?

Kunz: Das Tool ist grundsätzlich offen für alle Steuerungen, die eine Ethernet-Schnittstelle haben und TCP/IP-Socket-Kommunikation unterstützen. Für die großen Steuerungsanbieter stehen Bibliotheken mit Funktionsbausteinen bereit: z.B. für Siemens, Codesys, Allen Bradley oder B&R, Kuka sowie Stäubli.

Und die Funktionsbausteine kann der Anwender von Ihnen beziehen?

Kunz: Ja. Der Nutzer kann auf unserer Webseite die passenden Bibliotheken für seine Steuerungen herunterladen.

Wie steht es denn um die Vorteile gegenüber anderen Ansätzen? Welche Punkte sind aus Ihrer Sicht hier zu nennen?

Kunz: Der entscheidende Vorteil ist, dass der SPS-Programmierer auch die Anbindung an die Datenbank selbstständig realisieren kann. Die konventionelle Anbindung der Steuerung an höhere Systeme kann sehr aufwendig sein und viele SPS-Programmierer schrecken davor zurück. Das ist mit unserer Lösung nicht nötig, denn mit dem Connector bieten wir hier einen sehr einfachen Weg nach oben. Es ist kein besonderes Know-how erforderlich und es werden keine Spezialisten benötigt. performanceseitig ist zudem TCP/IP gegenüber OPC vorteilhaft, da es sehr schnell ist und große Datenmengen in sehr kurzer Zeit bewältigen kann.

Wie sieht es dabei mit der Datensicherheit aus? Das ist ja aktuell ein viel diskutierter Punkt, wenn man in Richtung Cloud denkt.

Kunz: Beim SQL4automation Connector können Standardsicherheitsmechanismen eingesetzt werden, wie sie auch die klassische IT verwendet. So ist z.B. eine Verschlüsselung der Kommunikation von der SPS zur Datenbank möglich. Das sind aber wiederum Funktionen, die nicht konkret von uns kommen. Stattdessen können wir bereits vorhandene Sicherheitskonzepte einfach in den Connector mit einbinden. Ein weiterer wichtiger Punkt ist: Es gibt keine Möglichkeit vom Connector auf Daten von der Steuerung zuzugreifen.

Der Connector kommt als potenzielles Hintertürchen für Angreifer und Malware also gar nicht in Frage?

Kunz: Nein. Der Prozess kann nicht über den Connector manipuliert werden und man kommt nur von der Steuerung aus über den Connector nach außen. Die SPS ist der Master und entscheidet, wann etwas in die Datenbank geschrieben oder von der Datenbank gelesen wird und was.

Sehen Sie denn Grenzen für den SQL4automation Connector in Bezug auf die Zukunftsfähigkeit? Ist das Tool fit für Produktionsumgebungen in der smarten Fabrik?

Kunz: Es gibt zwar momentan einen Trend, dass man alles auch von außen steuern will, aber grundsätzlich gibt es keine großen Grenzen. Ganz im Gegenteil – der SQL4automation Connector fügt sich gut in die Ansätze von Industrie 4.0 ein. n Einsatzbeispiel aus der Praxis

Daten werden mit dem Tool SQL4automation Connector nicht nur zwischen SPS, Robotersteuerung und Datenbanken ausgetauscht, sondern auch mit übergeordneten Systemen, wie MES-Lösungen, Scada- oder Visualisierungssystemen. Ein Praxisbeispiel zeigt, wie Steuerungsdaten für die Betriebsdatenerfassung zur Verfügung gestellt werden. Dafür nutzt das Unternehmen Wilhelm Bahmüller den SQL4automation Connector. Im Falle einer Faltschachtel-Klebemaschine hatte der Maschinenbauer das Ziel, alle Produktions- und Maschinendaten in die kundenspezifische Betriebsdatenerfassung zu übernehmen. Hierzu sollen die entsprechenden Steuerungsdaten in die Datenbank Firebird hinterlegt werden. Der erste Ansatz war, ein Zwischen-Tool zu programmieren. Allerdings sind dazu Hochsprachenprogrammierer erforderlich und hier mangelte es an entsprechenden personellen Ressourcen. Der SQL4automation Connector hat sich hier als geeignete Lösung gezeigt, die typische Vorteile eines Standard-Tools mitbringt. Ein Mittel-Layer wird nicht benötigt und die entsprechenden Entwickler können für andere Projekte eingesetzt werden. Die wenigen Einstellungen in der Steuerungslogik übernehmen die Steuerungsprogrammierer. Der Datenaustausch mit dem BDE-System läuft komfortabel über die Datenbank. 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 Maschinenbauer für alle Anwendungen maßgeschneiderte Systemlösungen anbieten kann.

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