Sesam Automationstrend. Spørgsmål til leverandørerne? New Automation Technology

Transkript

1 New Automation Technology Sesam Automationstrend Sesam Automationstrend 1 Spørgsmål til leverandørerne? Hvorledes håndteres kundekrav til udviklingsplatformen, og hvorledes håndteres kundernes specielle krav og hvorledes indbygges disse i grundsystemet? Hvor hurtig kan medarbejderne uddannes i udviklingssystemet? Hvorledes er licens politik? Kan systemet implementeres i små skridt? Har de danske kunder indflydelse på udviklingen? Kan der skiftes version problem frit? Kan skiftet også ske med kundespecifikke moduler? Sesam Automationstrend 2 1

2 Markeds krav til Beckhoff! PLC, Motion Control og CNC som en PC software løsninger! PC-Control udskifter hardware moduler til software moduler! Open Control Architecture, ingen Black box løsninger! Kunder ønsker, at være hardware uafhængig! Kunder ønsker, at kunne implementere deres egen Control Know-how! Kontrol loops fra 100 mikro sekunder Software/Hardware arkitektur som understøtter centraliseret og decentraliseret automations koncept! Skalerbart performance/hardware omkostninger, uden ændringer af source kode! World Wide supporteret på Operativ System, og moderne IT infrastruktur integreret. Sesam Automationstrend 3 Fremtidens platform, set med Beckhoff øjne! Sesam Automationstrend 4 2

3 PC based control Beckhoff PC-based Control: Setting New Standards in Automation PC-Hardware Feldbus TwinCAT- Software Base I/O TwinSAFE PLC Control Control (PID) Connectivity Motion NC I NC PTP CNC Robotics Measurement Technology Sesam Automationstrend 5 Engineering TwinCAT 3 extended Automation Technology

4 Engineering Moderne automation anno 2012: Integreret ind i Microsoft Visual Studio Integreret Hardware konfiguration Integreret IEC rd Integreret Safety PLC Integreret C and C++ programming Integreret link til Matlab /Simulink C# and.net programming for (non-real-time) applikationer i samme software miljø Mulighed for at linke endnu flere third-party software Sesam Automationstrend 7 Integreret Software Integreret Software for PLC og C/C++ programmør Konfigurere, setting og diagnose Modul generation (C/C++ eller Matlab /Simulink ) debugging PLC, C/C++, Matlab /Simulink TwinCAT 3 Engineering Environment based on Visual Studio System Manager Configuration I/O PLC C/C++ MC NC CNC Safety others Programming Non real-time C#.NET Real-time IEC IEC Compiler Objectoriented extensions Matlab / Simulink Real-time Workshop C/C++ Microsoft C Compiler Third-party programming tool C/C++ TwinCAT Transport Layer ADS TwinCAT 3 Runtime Sesam Automationstrend 8 4

5 Arkitektur PC System Windows 32/64 bit TwinCAT 3 Engineering Environment based on Visual Studio System Manager - Configuration Programming - IEC objectoriented extensions - C/C++ extended Automation Engineering TwinCAT Transport Layer - ADS TwinCAT 3 Runtime Real-time Kernel PLC PLC CNC PLC Safety PLC Simulink PLC Module NC PLC C++ PLC Module C PLC Module PLC PLC extended Automation Runtime TwinCAT Automation Device Driver - ADD Fieldbus Sesam Automationstrend 9 Engineering Simultaneous programming according to IEC and C++ Sesam Automationstrend 10 5

6 TwinCAT 3 PLC Shared tree structure for hard- and software Programming language-dependent toolbox Shared output window of all languages Sesam Automationstrend 11 Hardware uafhængig! Mapningen mellem software og Hardware Åben for alle fieldbusser Support af alle PC interface Udskiftning af fieldbus uden ændring af kode, TwinCAT process images Virtual process images Inputs Outputs Physical process images Inputs Outputs Inputs Outputs Inputs Outputs Fieldbus 1 Fieldbus 2 Fieldbus 3 Sesam Automationstrend 12 6

7 PLC kode anno 2012! Object-orientation by the IEC rd edition Fordele ved object-oriented extensions Øget læsbarhed af koden, ved indkapsling af algoritmer i metoder! Letter vedligeholdelse. Modularlisering, strukturering af koden! Større genanvendelighed. Abstrakt programmering ved hjælp af interfaces! forøget udvidelsesmuligheder og tilpasningsevne. Konstruktion af arve hierarkier! Ensartet anvendelse af object-oriented extensions giver: Bedre software kvalitet Mindre programmeringstid og nemmer gengrug Sesam Automationstrend 13 Object-orientation by the IEC rd edition Language features 2 nd edition IEC rd edition IEC C++ Java C# Multi-language support Mixed programming OO/proc Classes ~ (FB) Methods ~ (actions) Interfaces Partial abstract classes Polymorphism - + +/- + + Reference semantics - + (interfaces) Constructor/destructor Properties Visibility ~ (variables) ~ (variables) Dyn. memory ( new ) - - (in TwinCAT 3) Sesam Automationstrend 14 7

8 Eksempel på Objekt Oriented programmering Declaration of a function block Call of a method Sesam Automationstrend 15 C/C++ Programming Genbrug af eksisterende C/C++ kode. Interagration mellem C/C++ og PLC kode Real-time applikationer til alle platfromer (CE, WIN7,WES ) Åbner nye forretningsområder ikke traditionelle PLC bruger Kendt programmerings sprog Sesam Automationstrend 16 8

9 C/C++ Programming Method CycleUpdate: is called cyclically Pointer to logical input/output image Sesam Automationstrend 17 C/C++ Programming VS2010 standard debugger: monitoring/ændring af variabler, kan kun ske via Breakpoints Sesam Automationstrend 18 9

10 C/C++ Programming VS2010 Beckhoff debugger: Opret en forbindelse til C++ target Sesam Automationstrend 19 C/C++ Programming VS2010 Beckhoff debugger: Monitorering/Ændring af variabler uden Breakpoints. Præsis som vi kender fra et PLC system. Sesam Automationstrend 20 10

11 Matlab /Simulink Integration Matlab /Simulink Integration Meget brugt software i scientific og measurement applikationer Udbygget toolbox f.eks. Fuzzy Udbredt software til simulations applikationer. Automatisk genering af C code i Simulink. Sesam Automationstrend 21 Matlab /Simulink Integration Sesam Automationstrend 22 11

12 .NET Programming (eks. C#) Alternativ måde at lave HMI. Udbredt programmerings sprog Sesam Automationstrend 23 C#/.NET Programming HMI/ Windows processes PLC module C++ module Real-time Code Sesam Automationstrend 24 12

13 TwinCAT Real-time Kernel Runtime Sesam Automationstrend 25 Runtime Modular runtime Dynamisk udviklingsværktøj Fri administration af runtime moduler. Adskillelse af encapsulated funktionalitet i moduler. Udvidelse af basissystemet ved implementering af egne driver. Skalerbarhed: moduler kan indeholde simple funktioner, komplekse algoritmer, realtime opgaver eller hele projekter. TwinCAT Transport Layer - ADS Task Task Task Task TC Configuration TwinCAT Object Manager PLC Task PLC C++ Module Task PLC CNC Task PLC Safety Call PLC NC Call Simulink PLC Module PLC Call Debugging C++ Module PLC C Module Simulink PLC Module TwinCAT 3 Runtime TwinCAT Automation Device Driver - ADD Fieldbus Sesam Automationstrend 26 13

14 Multicore Sesam Automationstrend 27 Runtime (XAR) Support af multi-core systems Multi-core CPU Fordelingen af projekter til forskellige Cores. Core 0 Windows Apps PLC Control Core 1 User HMI Core 2 PLC Runtime 0 Task 0 Task 1 Core 3 PLC Runtime 1 Core... NC Runtime 1 Skalerbar base time for hver core Windows Drivers ADS ADS ADS ADS ADS Skalerbar CPU forbrug for hver core ADS Router Engine L2 Shared Cache ADS Router Message Queues System Memory Sesam Automationstrend 28 14

15 Forskellige løsninger basseret på et system PC 1 PC 2 TwinCAT TwinCAT PLC Automation Protocols Industry Protocols IT Protocols Web Server Ils TwinCAT PLC Automation Device Specification (ADS) OPC UA, Modbus TCP, Modbus RTU 3964R/RK512 IEC 61850, IEC , IEC x, BACnet, FIAS, Creston WLAN, Bluetooth, TCP, UDP, RAS, FTP, VPN, SNMP, SNTP, SMS, SMTP XML, AJAX, ASP, DPWS/WSD Automation Device Specification (ADS) Router Acyclic TCP, UDP, Serial, Fieldbus Router Cyclic EtherCAT Automation Protocol (EAP), Network variables Sesam Automationstrend 29 Konvergens af teknologier Automation Technology (AT) + Information Technology (IT) PC Control + Control CPU General Purpose Computer (PC) IPC 1986 Special RTOS + Windows TwinCAT 1996 Real-time enhanced Windows + Fieldbus Communication Ethernet EtherCAT 2003 Automation Engineering Tools + Standard IDE (Integrated Development Environment) TwinCAT 3 MS Visual Studio framework for Automation 2010 IEC rd Programming languages + C, C++, Simulink matlab,.net.. CCAT: C for Control Automation Technology 2010 Sesam Automationstrend 30 15

16 Highlights Kun en software for programmering og konfiguration. Visual Studio integration Større frihed I valg af programmeringssprog Support af Object orienteret programmering IEC rd Understøtter C/C++ som programmeringssprog, og Realtime afvikling Link til Matlab /Simulink Support af multicore teknologi og 64 bit operativ systemer. Sesam Automationstrend Beckhoff New Automation Technology TwinCAT 3 Tak for jeres opmærksomhed Michael Nielsen Beckhoff Automation Sesam Automationstrend 16