Human Machine Interface (HMI) as a Service
Um den Anforderungen moderner Benutzeroberflächen zu begegnen, ist das Ziel, die Anteile der Steuerung, die nicht unmittelbar mit Regelungsaufgaben befasst sind und daher nicht auf eine harte Echtzeit angewiesen sind, von der Maschine bzw. dem Steuerungsrechner der Maschine zu entkoppeln. Damit teilt sich die Steuerung in einen Echtzeitanteil, in dem SPS und CNC laufen, und einen Nicht-Echtzeitanteil auf, der das gesamte Human-Machine-Interface (HMI) umfasst. Dieser Steuerungsanteil kann dann ausgelagert und in einer Cloud-Architektur abgebildet werden. Das Vorgehen hat den entscheidenden Vorteil, dass die Rechenleistung für die HMI-Plattform in der Cloud nahezu beliebig skalierbar ist, während der stabile Echtzeitanteil durch eine angepasste Steuerungsplattform leistungsgerecht in der Maschine verbleibt. Es ergibt sich außerdem durch diesen Ansatz auch die Möglichkeit einer zentralen Administrierbarkeit der HMI-Plattform, die sowohl Security-Anforderungen als auch die Funktionserweiterung der Software umfasst. Der Holzbearbeitungsmaschinenhersteller Homag hat prototypisch einen solchen Anwendungsfall implementiert. Dabei wurde das gesamte HMI zunächst vom Echtzeitanteil abgetrennt und in eine virtuelle Maschine auf dem Steuerungsrechner ausgelagert. Im nächsten Schritt wurde die VM auf einen separaten, über einen VPN-Tunnel verbundenen Rechner portiert, auf den der Zugriff über Remote Desktop Protocol (RDP) erfolgt. Im weiteren Verlauf wird diese virtuelle Maschine in die Cloud verlagert und die Anbindung unter Nutzung der Gelben Seiten für Industrie 4.0 hergestellt.
Zusammenfassung und Ausblick
Nachdem dieser Teil der Artikelserie gezeigt hat, wie einzelne Bestandteile oder ganze Steuerungen als Dienst in die Cloud verlagert werden können, wird sich die November-Ausgabe des SPS-MAGAZINs dem Thema Mehrwertdienste widmen. Es wird betrachtet, wie heutige Steuerungen von Diensten auf cloud-basierten Steuerungsplattformen profitieren können, wie Daten zwischen Steuerung und Dienst ausgetauscht werden und ein Verzeichnisdienst für die Verwaltung von Diensten und Steuerungen aussieht. Bis dahin wird im kommenden SPS-MAGAZIN 10/2016 am Beispiel einer cloud-basierten SPS eine konkrete Anwendung beschrieben. Die Reihe schließt mit dem nicht zu vernachlässigbaren Thema Security für cloud-basierte Steuerungsarchitekturen. n Stuttgarter Innovationstage
