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Alle Abfragen werden vom Debugger geloggt

Einfacher Zugriff auf alle Produktionsdaten

01 Ruedi Gloor ist Geschäftsführer der Inasoft GmbH

02 Mit dem Query Tool kann ein SQL-Befehl einfach simuliert und getestet werden, bevor dieser in der Steuerung implementiert wird

03 Das Config Tool des „SQL4automation“-Connectors

Einfach, schnell und flexibel Daten zwischen SPS, Robotersteuerungen und Datenbanken auszutauschen – dies war bisher bei vielen Daten ohne großen Aufwand oder Performance-Verluste kaum möglich. Der „SQL4automation“-Connector schafft das mit wenigen Klicks.

Daten aus der Steuerung herauszubekommen war bisher oft umständlich, da zumeist ein zusätzliches Hochsprachenprogramm und ein OPC Server zum Einsatz kommen. Für einzelne Steuerungen stehen zwar Spezialwerkzeuge zur Verfügung, aber es gibt kaum steuerungsübergreifende Tools. Hinzu kommen Performance-Verluste bei großen Datenmengen, wenn über OPC Daten abgegriffen werden. Ein herstellerübergreifendes Protokoll für die Kommunikation von der Maschine zur Datenbank wird nun mit dem „SQL4automation“-Connector zur Verfügung gestellt. Einfachheit, Schnelligkeit und Flexibilität stehen dabei im Fokus. „Der ‚SQL4automation‘-Connector ist eine Softwarelösung, damit Robotersteuerungen und SPS komfortabel mit Datenbanken verbunden werden können“, erläutert Ruedi Gloor, Geschäftsführer der Inasoft GmbH (Bild 1). Mit der Lösung haben Steuerungen bei hoher 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 Connector erfüllt sehr hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Performance – und dies unabhängig vom Hardwarehersteller.

ODBC als Datenbankschnittstelle
Die Softwarelösung „SQL4automation“ läuft unter Windows sowie Linux und nutzt TCP/IP zur Datenübertragung. Dabei zeichnet sich der Datenbankzugriff durch hohe Flexibilität und Geschwindigkeit aus. Ein OPC-Server wird nicht benötigt. „Dies wirkt sich positiv auf die Performance aus“, ist der Automatisierungsspezialist überzeugt. Mit der SQL (Structured Query Language)-Sprache können Daten aus Tabellen abgefragt, in Tabellen einge- fügt, verändert und gelöscht werden. Ein Zyklus dauert dabei nur wenige Millisekunden. Vor allem bei großen Datenmengen zahlt sich dieser Geschwindigkeitsvorteil aus, denn es können auch 1.000 Punkte auf einmal übertragen werden – im Gegensatz zu OPC mit serieller Übertragung. „Mit ODBC lassen sich sehr große Datenmengen in kurzer Zeit übertragen“, so R. Gloor. So tauschen zum Beispiel problemlos SPS und Robotersteuerungen Daten mit SQL-Datenbanken aus. „Alle Datenbanken mit ODBC-Schnittstelle werden unterstützt“, setzt R. Gloor fort. So können Daten nicht nur in Microsoft SQL Server, SAP, Oracle, „MaxDB“ oder „MySQL“ geschrieben werden, sondern sogar in Excel-Sheets. Und sollte es zu Veränderungen oder Weiterentwicklungen der Standardschnittstellen oder der Datenbank kommen, so ist das Angelegenheit des Datenbankherstellers. Der Anwender wird damit nicht konfrontiert. „Die Intelligenz bleibt dabei in der Steuerungssoftware“, erklärt R. Gloor. Die Connector-Software dient nur als Gateway. Dies vereinfacht Anpassungen, da diese in der gewohnten und bekannten Programmiersoftware realisiert werden. In der Steuerung wird festgelegt, welche Daten weitergegeben werden. Am Connector müssen keine projektspezifischen Änderungen vorgenommen werden. Mit dem Query- Tool kann ein SQL-Befehl einfach simuliert und getestet werden, bevor dieser in der Steuerung implementiert wird (Bild 2).

Jede Steuerung mit TCP/IP als Datenlieferant
Der Clou dabei: Die Software funktioniert hardwareunabhängig. Jede Steuerung, die über eine TCP/IP-Schnittstelle verfügt, kommt als Datenlieferant infrage. So funktioniert der Datenaustausch mit Steuerungen mit entsprechender TCP/IP-Schnittstelle, zum Beispiel mit Siemens S7, Codesys 2.0 und Codesys 3.0 (Bosch Rexroth, Wago, Elau, Schneider Electric, Festo und andere), Beckhoff und B&R, sowie mit Robotersteuerungen, so von Kuka, Stäubli und ABB. Für diese Steuerungen sind jeweils fertige Bibliotheken vorhanden, die nur noch ins Projekt eingebunden werden müssen. „Die Struktur, welche Daten übertragen werden, ist offengelegt“, betont R. Gloor. Die entsprechenden Bibliotheken stehen auf der Homepage zum Download bereit; für Codesys auch im Codesys-Store. So können Steuerungstechniker die Anwendung – auch mit Unterstützung des Supports des Herstellers – selbst realisieren. Auf Basis der vorhandenen Bibliotheken parametrieren Anwender die Datenübertragung schnell mit einigen Klicks. „Wir bieten dies aber auch als Dienstleistung an“, betont der Geschäftsführer. Auch neue Steuerungen mit TCP/ IP-Schnittstelle lassen sich schnell für die Datenübertragung über „SQL4automation“ befähigen. Alle Abfragen werden vom Debugger geloggt, der sich wie auch das Config Tool 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“ lässt sich sogar für Fernwartungsaufgaben nutzen, wenn der Connector über eine VPN-Verbindung angeschlossen wird.

Versionen für unterschiedliche Anforderungen
„SQL4automation“ gibt es als Light- Version für eine Steuerung, als Standard-Version für zehn Verbindungen und als Ultimate-Version für mehr als zehn Verbindungen. „Es lassen sich also auch mehrere Steuerungen mit einem Connector in kürzester Zeit an Datenbanken anbinden“, so der Automatisierungsspezialist und gibt ein Beispiel: „Eine variable Werkstücklänge wird in die Datenbank eingegeben und mehrere Steuerungen greifen darauf zurück und holen sich die Daten über den Connector ab.“ Der als Dienst laufende Connector ermöglicht also den schnellen Zugriff auf ein zentrales „Datengefäß“ für die gesamte Automatisierungslösung. Dies spart erheblich Aufwand. (Bild 3) zeigt das Config Tool der Lösung. Abhängig von der Steuerung dauert eine Standardabfrage zum Beispiel 150 ms. Es gibt aber auch Anwendungen mit mehr als 20 Abfragen pro Sekunde. Bestimmte Aufgaben oder Prozeduren können in die Datenbank ausgelagert werden, die dort sinnvoller ausgeführt oder für mehrere Steuerungen verwendet werden. Daten werden nicht nur zwischen SPS, Robotersteuerung und Datenbanken ausgetauscht. Selbstverständlich kann „SQL4automation“ die Daten auch für MES-Lösungen und Scada- oder Visualisierungssysteme zur Verfügung stellen.

R. Gloor: „Bei größeren Anwendungen ist es dabei von Vorteil, einen Zwischenrechner einzusetzen.“ Einen solchen Hutschienen- PC hat das Unternehmen im Programm. Der Geschäftsführer nennt ein Beispiel für die Nutzung des Connectors zur Prozessdatenerfassung: „Prüfdaten zur eindeutigen Identifikation eines Werkstücks werden in der Datenbank abgelegt. Dies ermöglicht die Rückverfolgbarkeit von Prüfdaten bis auf das Werkstück.“ Dieser Matrixcode für verschiedene Bauteile kann auch genutzt werden, wenn verschiedene Bauteile zusammen montiert werden und ein Defekt zurückverfolgt werden soll. Mithilfe der Datenbank kann genau herausgefunden werden, wo das fehlerhafte Bauteil produziert wurde. Der „SQL4automation“-Connector wurde 2007 für den industriellen Einsatz entwickelt und bewährt sich bereits erfolgreich in vielen Industrieanwendungen. Als Systemhaus für Roboteranwendungen und Steuerungstechnik testet Inasoft den Connector ständig in eigenen Anwendungen und entwickelt diesen entsprechend weiter. Eine Demo-Lizenz kann über die Homepage kostenlos heruntergeladen werden. (hz)

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