Software-Dienst für SQL-Datenaustausch
Direkt von der SPS in die Datenbank – und zurück
Der Datenaustausch zwischen Steuerungs- und IT-Ebene wird immer öfter zur Anforderung in der Fabrik. Schon seit 2007 bietet sich hierfür der SQL4automation Connector an, der SPSen und Robotersteuerungen direkt mit Datenbanken verbindet. "Wir hatten mit unserem Tool schon sehr früh eine passende Lösung", sagt Ruedi Gloor. "Es hieß damals halt noch nicht Industrie 4.0." Im SPS-MAGAZIN erklärt der Geschäftsführer von Inasoft, warum das smarte Tool heute immer noch State of the Art ist und seine Vorteile in vielen Applikationen ausspielen kann.
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SPSen und Robotersteuerungen können über den SQL4automation Connector direkt auf SQL-Datenbanken zugreifen. Das Tool – bzw. der Dienst – lässt sich entweder auf der SPS direkt, im Netzwerkumfeld oder auch auf einem IPC, einem Edge Device oder einem Datenbankrechner installieren. Er startet automatisch und läuft anschließend sicher und quasi unsichtbar. In der Anwendung kann die Steuerung dann über SQL-Befehle Daten aus Tabellen abfragen, in Tabellen einfügen, verändern und löschen. Außerdem können Prozeduren von Datenbanken ausgeführt werden. Das alles, ohne dass ein OPC-Server benötigt wird.

„Entstanden ist das Tool aus einem Kundenprojekt“, erklärt Gloor. Sein Unternehmen war damals hauptsächlich als Dienstleister im Bereich Applikationsentwicklung tätig. „Wie wollten für die Anbindung einer Datenbank eine flexible Lösung aus der SPS, ohne weitere Stationen oder Zwischenschritte.“ Mit der Inasoft-Lösung schickt man den SQL-Stream direkt aus der SPS an die Datenbank. Der dahinter arbeitende Dienst fungiert als Gateway und muss nur entsprechend parametriert werden. Die komplette Intelligenz bleibt in der Steuerung. „Wir haben das Tool damals auf vielen von uns realisierten Anlagen getestet und eingesetzt“, so Gloor weiter. „Und weil das so gut funktioniert hat, wollten wir es einheitlich für alle verbreiteten Steuerungsfabrikate anbieten.“

Im Ergebnis hat das Unternehmen mittlerweile eine stattliche Sammlung an entsprechenden Funktionsbausteinen im Angebot, die der Anwender sofort in sein Projekt einbinden kann. Auf SPS-Seite sind es etwa Siemens S7-1500/1200/300/400, Codesys 2.0 und 3.0, Beckhoff Twincat 2.0 und 3.0, Rockwell Automation RSLogix, ABB AC500, Sigmatek Lasal, B&R, Jetter JetSim sowie Mitsubishi Electric/GXWorks 3 oder EcoStruxure von Schneider Electric. Auf Seite der Robotersteuerungen sind fertige Bibliotheken für ABB, Kuka, Stäubli, Fanuc oder Fruitcore verfügbar.

 Der SQL4automation Connector erlaubt einen direkten Datenabgleich zwischen SPS und Datenbank.
Der SQL4automation Connector erlaubt einen direkten Datenabgleich zwischen SPS und Datenbank.Bild: Inasoft Systems GmbH

Bewährte Eigenschaften für moderne Ansprüche

Doch kann der SQL4automation Connector in Zeiten, in denen alle von smarter und möglichst durchgängiger Vernetzung in Produktionsanlagen sprechen, immer noch seine Vorteile ausspielen? Da SPSen bis heute nicht serienmäßig über eine ODBC-Schnittstelle verfügen, über die sie direkt mit einer entsprechenden Datenbank kommunizieren könnten, bietet das Tool weiterhin ein einzigartiges Feature, betont der Geschäftsführer. „Entsprechend setzen unsere Kunden es nach wie vor weltweit ein.“ Eine Abkehr sei nicht in Sicht. Ein weiterer wichtiger Grund für die Beständigkeit: Der SQL4automation Connector erfüllt sehr hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Performance. „Seit 2007 wird er stetig weiterentwickelt“, so Gloor. „Dafür nutzen wir die Erfahrungen und Erkenntnisse aus vielen Anwendungen.“

Doch ist die Herangehensweise an sich noch State of the Art? „Es gibt heute schon alternative Wege, z.B. über OPC UA. Und das ist an sich ja kein schlechter Weg“, antwortet Gloor. „Aber dann sind wiederum Zwischenschritte erforderlich, die man regelmäßig gehen und anpassen muss. Das sorgt für mehr Aufwand.“ Beim SQL4automation Connector hingegen adaptiert oder ergänzt der SPS-Programmierer bei Bedarf einzelne Werte bzw. Parameter. Umgekehrt kann auch der Administrator eine Rezeptur einfach und ausschließlich in der Datenbank anpassen, ohne auf das SPS-Programm zuzugreifen.

Performance und Sicherheit

Der SQL4automation Connector wurde zwar um einige smarte Features erweitert, ist aber immer noch einfach im Handling und einzig als Verbindung zwischen SPS und Datenbank ausgelegt. Es handelt sich also nach wie vor um eine schlanke und damit auch stabile Lösung. Zudem kommuniziert das Tool nur dann, wenn es wirklich einer Abfrage bedarf und belastet so in der Kommunikationsstruktur weder Bandbreite noch Zyklus. „Die Performance unseres Tools entspricht dennoch modernen Ansprüchen“, versichert Gloor und nennt ein Beispiel. „In der Anwendung auf einem Motorenprüfstand verschickt der SQL4automation Connector rund 1.000 Datensätze mit 200 Werten innerhalb von einer Sekunde.“ Auch komplette Bilder und XML-Streams lassen sich direkt aus dem Feld in die Datenbank übertragen. Sollen in umgekehrter Richtung große Datenmengen an die Steuerung geschickt werden, sieht Gloor deren Rechenleistung eher als beschränkenden Faktor, denn das Tool.

Längst spielt auch die Sicherheit eine große Rolle bei Datenabgleich zwischen Feldebene und IT. „Im Gegensatz zu OPC UA und Co. hat mit unserer Lösung niemand von außen Zugriff auf die SPS“, unterstreicht der Geschäftsführer. Die Steuerung schickt die Daten autark hin und her und überwacht, dass die Anfragen von der gleichen IP-Adresse kommen. Auch die ODBC-Seite bleibt sicher und lässt sich mit Zugriffsrechten und Passwort schützen. Der Administrator kann nur gewisse Bereiche oder Rezepturen in der Datenbank für die Steuerung bzw. den Programmierer freigeben. Eine Verschlüsselung der Verbindung gibt es aktuell noch nicht, denn die meisten SPSen beherrschen die entsprechenden Mechanismen nicht.

Geschäftsführer Gloor ist sicher: Auch wenn IT und Automatisierung immer näher zusammenrücken, geht die Erfolgsstory der Inasoft-Lösung weiter. „Solange es SPSen gibt, kann unser Tool dem Anwender wertvolle Dienste leisten.“ Eine SPS-integrierte Standardlösung für die Anbindung von Datenbanken sei bis jetzt nicht in Sicht und werde so schnell nicht kommen, vermutet Gloor. „Der große Vorteil von SPSen bleibt ja, dass sie Prozesse äußerst stabil machen. Diesem Anspruch haben wir uns auch mit dem SQL4automation Connector verschrieben.“ Folglich will Inasoft an seiner Startidee festhalten: „Keine Zwischenstationen bei der Datenbankanbindung! Unsere Lösung bleibt schlank und unkompliziert.“ Nichtsdestotrotz soll SQL4automation Connector auch weiterhin möglichst viele Steuerungsplattformen unterstützen. „Dass wir das Tool auch für Linux anbieten, kommt uns aktuell sehr zu Gute“, spielt Gloor auf den Trend an, der sich momentan bei vielen Steuerungsanbietern manifestiert. Auch für neuartige Automatisierungseinsätze biete sich die Lösung an: „Man kann den SQL4automation Connector z.B. auf einem Raspberry Pi Revolution laufen lassen – im Zweifel auch zusammen mit einer Codesys-SPS.“ (mby)

Im Rahmen der aktuellen Version 4 von SQL4automation wurde der Connector komplett überarbeitet. Zusätzlich zum Standard-Datenbanktreiber wurde SQLAPI++ eingebunden. Dadurch werden neu Return- und Output-Parameter von gespeicherten Prozeduren unterstützt. Die Parameter werden vom Connector gleichzeitig wie die anderen Rückgabewerte übertragen. Auch gespeicherte Prozeduren, die in Visual Studio erstellt wurden, werden jetzt unterstützt. Weitere Schnittstellen sind in Planung und sollen demnächst in die Software integriert werden. Auch die SQL4automation Tools wurden komplett überarbeitet und erscheinen in einem neuen Look&Feel. Es wurde viel Wert darauf gelegt, dass die Tools auf den verschiedenen Plattformen und in verschiedenen Auflösungen sauber dargestellt werden. Die intuitive Handhabung wurde beibehalten.

Inasoft Systems GmbH

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