Linux-Code als Basis von Steuerungen

Programmiersprachen-unabhängig automatisieren

09. Dezember 2020, 17:22 Uhr   |  Andreas Knoll

Programmiersprachen-unabhängig automatisieren
© B&R

Mit dem »enhanced crossover Operating System« (exOS) können Maschinenbauer jeden beliebigen Linux-Code im B&R-Automatisierungssystem verwenden.

Mit dem »enhanced crossover Operating System« (exOS) ermöglicht B&R die Verbindung von Steuerungssystemen mit Linux-Open-Source-Software. Durch exOS lässt sich jeder beliebige Linux-Code im B&R-Automatisierungssystem verwenden.

Der von exOS verkörperte Programmieransatz soll Maschinenherstellern zusätzliche Freiheiten bei der Erstellung von Automatisierungslösungen bringen. Beliebiger Programm-Code aus höheren Programmiersprachen wie C++, Python oder JavaScript ist damit leicht in die Maschinenautomatisierung integrierbar.

Durch die neue enge Anbindung von Linux an das B&R-Echtzeitbetriebssystem „Automation Runtime“ können Software-Entwickler Programm-Code in jeder beliebigen Programmierumgebung (IDE) entwickeln, kompilieren und debuggen. Mit exOS lässt sich der Code anschließend in das Steuerungssystem integrieren und ausführen. Automatisierungslösungen im Sinne von Industrie 4.0 und IIoT erreichen damit laut B&R »völlig neue Freiheitsgrade«. So können mit exOS Machine-Learning-Algorithmen direkt auf der Edge-Ebene ausgeführt werden. Dazu läuft ein Tensorflow-Machine-Learning-Modell unter Linux in einem „Automation PC“ von B&R und erhält Maschinendaten vom Steuerungssystem über die exOS-Schnittstelle. Machine Learning lässt sich so unter anderem zur Optimierung der Wartung heranziehen.

Ein zentrales Engineering-Tool

Entwicklungsingenieure erstellen den Linux-Code mit den ihnen vertrauten Werkzeugen wie Eclipse oder Visual Studio. Anschließend wird der Linux-Code als exOS-Paket in Automation Studio importiert. Dadurch ist Automation Studio als zentrales Engineering-Tool verwendbar. Das Software-Management und die Software-Diagnose gestalten sich so einfacher und übersichtlicher als bisher. Zusätzliche Werkzeuge sind für die Inbetriebnahme nicht mehr notwendig.

IT-Funktionen in Linux lassen sich über etablierte OT-Abläufe und Werkzeuge verteilen und warten. So ist im Service-Fall oder bei einem Hardware-Tausch die nötige Software-Installation ohne Expertenwissen möglich. Zudem bietet exOS umfangreiche Diagnosefunktionen für die Installation und Code-Ausführung. Das B&R-System zeichnet sämtliche Fehlermeldungen des Steuerungsbetriebssystems und von Linux durchgängig auf und stellt sie Anwendern zur Verfügung.

Leistungsfähige Schnittstelle

exOS bringt eine API für einen leistungsfähigen Datenaustausch mit. Die API sorgt für eine gepufferte Prozessdatenkommunikation zwischen dem Steuerungsbetriebssystem und Linux. Die Daten werden konsistent im Millisekundenbereich übertragen. Um Anwendungen zeitsynchron auszuführen, können Anwender über den „NetTime“-Mechanismus auf eine gemeinsame Zeitbasis zugreifen. Dies ermöglicht zeitkonsistente Datenübertragung sowie die Zeitstempelung von Prozessdaten.

Skalierbare Lösung

Maschinenbauer können zwischen zwei unterschiedlichen Umsetzungsvarianten für exOS wählen. Entweder werden Automation Runtime und Linux in demselben Gerät ausgeführt, etwa einem Automation PC, oder jedes System nutzt eine separate Hardware. Für die zweite Umsetzungsvariante lassen sich jeder beliebige Automation PC und jede beliebige X20-Steuerung von B&R kombinieren.

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