HFE profesionelle Studiotechnik Systemlösungen für Rundfunk und Theater

Termine

20.06.2017 - 22.06.2017 Stage|Set|Scenery - Halle 22, Stand 301

Adunas

- Entwicklung eines SPS-basierten Mediensteuerungssystems für Inspizientenanlagen und digitale Informationssysteme

Unsere Motivation..

  • Schaffung einer Alternative zu klassischen Ausführungen von Mediensteuerungssystemen für Inspizientenanlagen und digitale Informationssysteme

Unsere Zielkriterien..

  • Verringerung von Latenzen auf ein Minimum - d. h. Einsatz bzw. Entwicklung von Technologien, die eine drastische Verringerung von Signallaufzeiten zur Folge haben (insbesondere: Reaktion auf Benutzereingaben, Schalten in Echtzeit)
  • HMI - Human Machine Interface - eine Überarbeitung des Bedienkonzepts, d. h. die Bereitstellung von Benutzerschnittstellen sowohl konventioneller, als auch zeitgemäßer Technologien (hersteller- und plattformunabhängig, mit grafischer, intuitiv bedienbarer Benutzeroberfläche)
  • Verfügbarkeit und Stabilität - d. h. maximale Ansprüche an Sicherheit und Stabilität des Gesamtsystems inkl. entsprechend zu treffender Maßnahmen (z. B. Einsatz bewährter und zertifizierter Systeme, Redundanzkonzept, Erzeugung echter Rückmeldungen)
  • Minimierung des Installationsaufwandes - d. h. modulare, platzsparende und vorkonfigurierte Anlagenteile; Minimierung des Verkabelungsaufwandes
  • Flexibilität - d. h. einfache Erweiterbarkeit von Systemschnittstellen; schnelle Implementierung zusätzlicher Funktionalitäten entsprechend den Nutzerwünschen sowohl software-, als auch hardwareseitig

Unser Lösungsansatz..

HARDWARE


Als zentrale Steuerungseinheit wird eine autonom arbeitende, speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) des Unternehmens Beckhoff Automation GmbH eingesetzt. Diese läuft als Software-SPS auf einem IPC (Industrie-PC). Dezentrale Anlagenteile werden mit Buskopplern über den echtzeitfähigen EtherCAT-Bus mit der SPS verbunden. Definierte Bussegmentgruppen sind Hot-Connect-fähig, also im laufenden Betrieb austauschbar. Die Bustopologie kann als Linie, Stern, Ring oder Baum ausgeführt werden und ist Ethernet-kompatibel (d. h. Unterstützung ext. Geräte mit ethernetbasierten Protokollen, z. B. TCP/IP). Das Bussystem ermöglicht geringste Signallauf- und Schaltzeiten z. B. beträgt die Update-Zeit für 1.000 verteilte I/Os ≈30µs (Quelle: Beckhoff Automation GmbH).

Der verwendete IPC und das zugehörige Bussystem genügen höchsten Ansprüchen an Sicherheit und Stabilität. Die im industriellen Dauereinsatz bewährten Systeme sind nach Industriestandards zertifiziert und lassen sich platzsparend auf Hutschienen montieren.

Durch die Verwendung des ethernetbasierten Bussystems (min. CAT5) vermindert sich der Verkabelungsaufwand erheblich. Die Stromversorgung des SPS-Masters wird redundant ausgeführt. Auf Wunsch realisieren wir eine SPS-Masterredundanz.

SOFTWARE


Bestandteil unserer Entwicklung ist die Implementierung eigener Software für die Bereitstellung intuitiv bedienbarer, grafischer Benutzerschnittstellen. Maßgeblich dabei war, den durch den Einsatz der SPS gewonnenen Geschwindigkeitsvorteil, nicht zu verspielen. Die Software besteht aus zwei Modulen..

 

- Server

  • vermittelt zwischen adunas-Clients und der Steuerungslogik der SPS
  • implementiert als Dienst auf dem zentralen IPC
  • unterstützt und überwacht bis zu 256 adunas-Clients
  • signalisiert Fehlerzustände des Gesamtsystems an alle adunas-Client

 

 

- Client

  • läuft als Anwendung auf Windows-, Linux-, Android-OS
  • Hot-Connect-fähig, d. h. etabliert nach Neustart automatisch die Verbindung zum adunas-Server
  • zeitsynchronisiert über SPS-Systemzeit, auf Wunsch auch über DCF77 oder lokale Zeitgeber
  • Oberflächengestaltung (Farben, Anordnung d. Elemente) zur Laufzeit konfigurierbar
  • Design spezifischer Oberflächenelemente durch Nutzer möglich

 

Die projektspezifischen Schaltfunktionen und die Anbindung bzw. Steuerung ext. Geräte werden im Programmcode der SPS umgesetzt. Hier lassen sich komplexe Programme herstellerunabhängig nach IEC 61131-3 entwickeln, deren Codegröße und Datenbereiche weit über die Möglichkeiten herkömmlicher SPS-Systeme hinausgehen (Quelle: Beckhoff Automation GmbH).

Mit unserem neu entwickelten System sind wir in der Lage schnell und kompetent auf Nutzerwünsche zu reagieren. Das betrifft sowohl die Integration zusätzlicher Schnittstellen bzw. Schnittstellenstandards, als auch den Funktionsumfang der Benutzeroberflächen und der Steuerungslogik.

 

 


 

 

 
 
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