SPS-Cloud

SPS-Cloud ist die Verbindung von Cloud-Computing und einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Die SPS hat Ein- und Ausgänge, ein Betriebssystem und eine Schnittstelle, über die die Anwendungssoftware geladen werden kann. Das Anwenderprogramm legt fest, wie die Ausgänge in Abhängigkeit von den Eingängen geschaltet werden. Durch die Cloud Softwarearchitektur wird es nun ermöglicht, die Ein- und Ausgänge weltweit über Internet zu verschalten, auszulesen und über Webanwendungen zu visualisieren. Zu diesem Zweck wird eine spezielle SPS-Cloud-Speicher-Softwarearchitektur implementiert.

Es werden Datentypen definiert, die als Attribut sowohl private als auch public besitzen können. Der Client kommuniziert mit einem SPS-Cloud-Server z. B. über SOAP und registriert sich am Server mit einem Benutzernamen und Passwort. Der Datenzugriff erfolgt dann über einen universellen Datenzugriff z. B. OLE DB SQL. Der Client bekommt dann eine Session-ID, die für eine am Server einstellbare Zeit gültig ist. Über diese Session ID kann der Client nun die Daten am Server instanziieren. Alle SPS-Cloud-Server haben als Konfiguration andere SPS-Cloud-Server registriert, die über die Instanziierung von Daten mit Attribut public unterrichtet werden. Die Daten mit Attribut public können damit auch auf allen anderen SPS-Cloud-Servern instanziiert und persistent gehalten werden.

SPS-Cloud architecture

Jeder Cloud-Server besitzt die folgenden Funktionen für das Publizieren und dauerhafte Speichern der SPS-Datenbausteine:

SPS Init (Datenzugriff initialisieren um Session-ID zu erhalten)
SPS Create (virtuelle SPS mit persistentem Datenspeicher erzeugen)
SPS Delete (virtuelle SPS mit Daten löschen)
SPS Save (Daten der virtuellen SPS im persistenten Cloud-Speicher sichern)

Für jede SPS können nun für die Datenstrukturen virtuelle Datenbausteine (VDB) angelegt werden:

VDB Create (virtuellen Datenbaustein als Abbild des Datenbausteines einer SPS erzeugen)
VDB Delete (virtuellen Datenbaustein löschen)
VDB Save (virtuellen Datenbaustein im persistenten Cloud-Speicher sichern)

In jedem virtuellen Datenbaustein können nun Daten eingetragen werden:

DB Insert (Datenbaustein als Abbild im virtuellen Datenbaustein anlegen)
DB Update (Datenbaustein im nicht persistenten Cloud-Speicher aktualisieren)
DB Delete (Datenbaustein im virtuellen Datenbaustein löschen)

Durch eine Synchronisierungsfunktion wird sichergestellt, dass ein Cloud-Server immer aktuelle SPS-Speicher besitzt. Auf diese Weise können die Daten von Speicherprogrammierbaren Steuerungen im Internet dargestellt und verbreitet werden. Die Taktrate für die Synchronisierungsfunktion ist parametrierbar.

1 Wirtschaftlicher Nutzen für die Industrie

Die Industrie hat die Möglichkeit, mit "Value added Services" und durch Apps die Nutzung von Dienstleistungen für Industrieanlagen zu unterstützen und qualitativ zu erweitern. Für einen Industrieanlagen- und Energieanlagen-Hersteller bietet sich an, Endgeräte durch die zugrunde liegenden Protokolle von seinen Produkten zu unterstützen. Durch ein gemeinsames Informationsmodell^[1], oder besser ausgedrückt, durch ein gemeinsames Kommunikationsinterface für die Automatisierung und für alle Endgeräte ist es wesentlich leichter, auch Fremdanlagen und Fremdanbieter zu integrieren. Jedoch sollten SPS-Cloud Server kostenfrei sein, um Marktakteuren die Möglichkeit zu geben, qualitativ sinnvolle Services zu etablieren. Der ROI (Return of Investment) errechnet sich für die Implementierung und der SW-Architektur von SPS-Cloud-Servern aus den Produkten unterhalb von SPS-Cloud-Clients.