Industrie PC SPS Kabelleitungen

Wie arbeitet ein Industrie PC?

In Industrien kommen überwiegend technologische Gerätschaften vor, welche die Funktion der jeweiligen Maschinen vorantreiben. Der Industrie PC ist dabei ein innovatives technisches Gerät, der in vielschichtigen Arbeitsbereichen seinen Zweck erfüllt. In welchem Verhältnis steht er jedoch zum SPS und welche Unterschiede kann man zwischen den beiden Technologien feststellen?

Technik-PCs in der Industrie

In der industriellen Automation wird traditionell mit zwei wesentlichen Hardware-Technologien gearbeitet: dem Industrie PC und dem SPS.

Industrie PC

Industrie PC Fabrik Maschine
Der Industrie PC findet seine Verwendung beispielsweise in Fabriken (c) Dieter Schütz / pixelio.de

Ein Gerät, das man in den Werkshallen der Industrie häufiger sieht, ist der Industrie PC. Hierbei handelt es sich funktionstechnisch um einen gewöhnlichen Computer, wie man ihn auch in den meisten Arbeitszimmern findet. Typischerweise handelt es sich um Intel-kompatible Hardware und Prozessoren der x86-Architekturfamilie. Der Unterschied zu einem gewöhnlichen Home-Computer besteht in den Robustheitsanforderungen. Eine Industrieumgebung stellt andere physikalische Anforderungen, wobei diese auch mit einem Touchscreen Monitor bedienbar sind. So ist beispielsweise die elektromagnetische Belastung erhöht, wenn große Elektromotoren in der Nähe arbeiten. Auch die Robustheit gegenüber Erschütterungen, Feuchtigkeit und Staub ist essentielles Design-Merkmal eines Industrie-PCs. Weniger Bedeutung kommt der reinen Arbeitsgeschwindigkeit eines solchen Rechners zu, wohingegen dies die wesentliche Anforderung an einen gewöhnlichen PC ist. Dabei bleibt er jedoch der SPS in der Rechenleistung immer noch weit überlegen, sodass der Industrie PC noch immer den Technologien der Zukunft entspricht. Die Softwarekompatibilität ist ebenfalls gegeben. Auf einer Vielzahl von Industrierechnern werden gewöhnliche Betriebssysteme, z.B. Microsoft Windows, eingesetzt. Auf diesen Systemen wird dann meist proprietäre Software betrieben, die die Prozesslogik implementiert.

Industrie SPS

Andererseits werden zur Steuerung industrieller Prozesse sehr häufig Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPSen) eingesetzt. Eine SPS ermöglicht den Anschluss von Sensoren und Aktoren direkt über TTL-Logik oder über Feldbussysteme. Innerhalb des auf der SPS betriebenen Programmes erfolgt die Umsetzung der Steuerungslogik des Prozesses. Die Programmierung von SPSen kann in verschiedenen Programmiersprachen erfolgen, z. B. sogenannte Kontaktpläne, Funktionspläne, Anweisungslisten etc. Das Programmiermodell für SPSen ist in IEC-61131 standardisiert.

Industrie PC SPS Kabelleitungen
SPS hat die Möglichkeit einen Industrie PC zu erweitern (c) Jürgen Dackweiler / pixelio.de

Vergleich zwischen Industrie PC und SPS

Der direkte Vergleich zwischen einer SPS und einem Industrie PC ist nicht zielführend, da der Einsatzzweck völlig verschieden ist. Im Regelfall wird eine SPS billiger in der Beschaffung sein, dafür ist sie dem Industrie PC in der Rechenleistung unterlegen. Dieser wiederum verfügt ohne entsprechende Hardware-Erweiterungen nicht über deren Möglichkeiten zum Anschluss von Feldbussen und Peripherie.


Industrie PC statt SPS?

Eine Kategorie innerhalb der Speicherprogrammierbaren Steuerungen ist die sogenannte Software-SPS. Diese SPS ist in Software implementiert und erweitert so einen Computer, z.B. einen Industrie PC, um SPS-Funktionalität und die entsprechenden Programmierschnittstellen. Zielgeräte für Software-SPSen sind dabei jedoch meist kleinere Controller, deren Rechenleistung dem Anwendungsfall angemessen ist.


Fazit der beiden Technologien

Als Faustregel lässt sich sagen, dass ein SPS eher in einer horizontalen Integrationsebene, auch Steuerungsebene, zusammengefasst wird. Ein Industrie-PC wird tendenziell eher für die vertikale Integration (Leitebene) der Gerätelandschaft in der Industrie eingesetzt. Dort, wo der Industrie PC echte Produktivaufgaben übernimmt, handelt es sich meist um Prozessdatenverarbeitungen mit hohen Datenraten, z. B. zur digitalen Bildverarbeitung. Zur Minimierung der Kosten wird in absehbarer Zukunft die SPS auch weiterhin das Mittel der Wahl zur industriellen Automation bleiben.


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2 Gedanken zu „Wie arbeitet ein Industrie PC?“

  1. Sehr geehrte Damen und Herren,

    ich setze mich in meiner Bachelorarbeit mit der Möglichkeit der Benutzung von Industrie PC für die Automatisierung in Walzwerken auseinander. Hierzu benötige ich Informationen zu Industrie PC (Aufbau, Funktionalität etc.) und ggf. Literatur oder Literaturhinweise. Können Sie mir diesbezüglich weiter helfen? Vielleicht sollten Sie auch wissen, dass die Bachelorarbeit nicht veröffentlicht wird, da ich eine Geheimhaltung dieser beantragt habe. Somit würde ich mit den von Ihnen weitergeleiteten Informationen vertraulich umgehen.
    Ich danke Ihnen schon im Voraus und stehe Ihnen für weitere Fragen selbstverständlich zur Verfügung

    Mit freundlichen Grüßen
    Abbas A.

    1. Sehr geehrter Herr A.,

      da das Schreiben der Bachelorarbeit ein Prozess ist und dazu auch die Literaturrecherche gehört, werde ich Ihnen nur Tipps zur Literaturrecherche geben. Um den Aufbau und die Funktionalität eines Industrie PC´s zu verstehen, würde ich einfach mal bei der GoogleBooks suchen und „Industrie PC Aufbau“ eingeben und es werden einige Bücher vorgeschlagen, wo man sich auch eine Vorschau ansehen kann. Außerdem würde ich nach Fachartikeln auf GoogleScholar suchen. Mit dem WLan ihrer Uni können Sie meistens viel mehr veröffentlichte Fachartikel lesen als in Ihrem privaten WLan. Das Literaturverzeichnis dieser Bücher und Fachartikel können Sie nehmen, um auf weitere nützliche Literatur zu stoßen.

      Ich hoffe, ich konnte Ihnen mit diesen Tipps etwas weiter helfen.

      Viele Grüße
      sheol.org

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