Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte. André Hösel

Transkript

1 Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte André Hösel

2 Gliederung I. Motivation II. embedded Webserver III. Möglichkeiten der Prozesskopplung IV. Beispiel V. Zusammenfassung und Fazit Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 2

3 Motivation Web-Lösungen? Nutzung von Technologien des World Wide Web (Hypertext-System, Webserver, Webbrowser,..) Grundlage: HTTP-Protokoll Automatisierungsgeräte? Geräte im Automatisierungssystem hier: Geräte, die geringe Ressourcen haben embedded Web? Webserver in Automatisierungsgeräten eingebettet Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 3

4 Motivation Warum Web-Lösungen? Visualisierung spielt wichtige Rolle für B&B spezielle Software wird benötigt Webbrowser als universelles B&B-Werkzeug somit: Einheitliche Bedienoberfläche über eine Schnittstelle zu allen Informationen Konzept erlaubt unbegrenzte Anzahl von Nutzern zentrale Stelle für Support Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 4

5 Motivation Vorteile/Chancen Kostenreduktion durch Nutzung von Standard SW und HW Schulungskostenreduktion Einfache Schnittstellen der IT-Welt Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 5

6 Motivation Nachteile/Risiken verstärkte Beachtung von Sicherheitsrisiken schnell wachsende und wechselnde Standards IT-Lösungen müssen angepasst werden Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 6

7 Gliederung I. Motivation II. embedded Webserver III. Möglichkeiten der Prozesskopplung IV. Beispiel V. Zusammenfassung und Fazit Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 7

8 SW SW Einsatzorte für embedded Webserver SW SW SW = Standard-Webserver EW SW EW EW = embedded Webserver EW EW SW EW EW SW Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 8

9 Voraussetzungen für embedded Webserver implementierter TCP/IP- Protokollstack im Gerät Festspeicher für Skripte und Webseiten Rechenkapazität und Arbeitsspeicher Schnittstelle zu den Daten Parametrierungs- und Konfigurationsschnittstellen Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 9

10 Leistungsmerkmale von embedded Webservern Charakterisierung durch: Speicherbedarf mögliche Anzahl Clients Art der Parametrierung und Konfiguration Ausführung von Skripts Standardsprachen? Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 10

11 Vergleich von embedded Webservern MS WinCE Webserver Fusion HTTP Beck RomPager ProLinx Xitami http 1.0/ / ka. ka. Speicherbedarf 7-11kB ~700kB 7-12kB ~100kB <=32MB ka. Filesystem X X X X X X SSI X ka. ka. Scriptsupport X X X ka. X Java X ka. ka. Typ SW SW SW SW HW HW Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 11

12 Vergleich von embedded Webservern Vergleich nach Technologie abgespeckte Standardsysteme Verzicht von Funktionalität aus Standardwebservern geeignet, wenn Betriebssystem aus PC-Welt benutzt wird Serverseitige Interpretation von IT-Standardsprachen zur serverseitigen Dynamisierung Beispiele sind Cherokee, AppWeb HTTP Server, Mini Apache, MS Windows CE Webserver Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 12

13 Vergleich von embedded Webservern Spezialentwicklungen oft Entwicklungsumgebung für das embedded System rückgreifen auf Standardsprachen der IT-Welt wie C und C++ Vorkompilierte Pakete werden auf das embedded System geladen Weniger Speicherplatzverbrauch serverseitige Dynamisierung Beispiele: KLone, Beck IPC@Chip Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 13

14 Vergleich von embedded Webservern Clientseitige Logik Java-Applets Prozessdatenschnittstelle am Webserver Das Programm wird am Client abgearbeitet Geringe Belastung des Serverprozessors Beispiele: NOE 711 SchneiderElectric, SIMATIC NET Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 14

15 Gliederung I. Motivation II. embedded Webserver III. Möglichkeiten der Prozesskopplung IV. Beispiel V. Zusammenfassung und Fazit Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 15

16 Prozesskopplung Prozessdaten liegen vor: in SPS in SteuerungsPC auf dem Bus mittels Kommunikationstechnologie Webserver im Steuerungsgerät oder extern Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 16

17 Prozesskopplung am Bus separates Gerät als Webserver keine zentralen Feldgeräte Bsp.: LON Daten werden über Feldbus abgerufen oder mitgehört Aufbereitung der Daten im Webserver Bereitstellung der Daten mittels Web-Technologie (html,...) Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 17

18 Prozesskopplung im Gerät Webserver ist Komponente im Gerät Direkter Zugriff auf Prozessdatenspeicher und E/A-Baugruppen Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 18

19 Gliederung I. Motivation II. embedded Webserver III. Möglichkeiten der Prozesskopplung IV. Beispiel V. Zusammenfassung und Fazit Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 19

20 Beispiel: SchneiderElectric, 140 NOE 771-xx Ethernet-Modul für Quantum- Steuerungen Integrierter Webserver Wartung und Konfiguration über HTTP als Grundfunktion Anwenderprogrammierbare Webseiten FactoryCast-Anwendung bietet Erstellen und Anzeigen von grafischen und tabellarischen JavaBeans zur Prozessvisualisierung Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 20

21 Beispiel: Schneider Electric, Factory-Cast Softwarepaket zur Webserver Modulanpassung Namensraumdefinition tabellarischer oder grafischer Dateneditor vom Hersteller vorinstalliert Erstellen von Java-Applets zur Einbindung auf benutzerdefinierten Webseiten Einfaches System, nur Konfiguration nicht Programmierung Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 21

22 Beispiel: Schneider Electric, Factory-Cast - Namensraum Mappen von SPS-Variablen auf Namensdatenbank Festlegung von R/W Direkte Adressen bekanntgeben ohne Mappen auf Namen Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 22

23 Beispiel: Schneider Electric, Factory-Cast Webseiten Benutzerdefinierte Webseiten in Steuerung übertragbar auch vorhandene Seiten können ersetzt werden Unterscheidung zwischen secure und unsecure Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 23

24 Beispiel: Schneider Electric, Factory-Cast DatenEditor Java-Applet Anzeigen von Daten in einem Arbeitsblatt Erstellen von Arbeitsblättern und speichern in Datenvorlagen zum Wiederaufruf Applet integrierbar in benutzerdefinierte Webseiten Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 24

25 Beispiel: Schneider Electric, Factory-Cast GrafikEditor Java-Applet Prozessvisualisierung mit vorgefertigten Elementen Beobachten Bedienen Bearbeiten integrierbar in Benutzer- Webseiten Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 25

26 Demo: Factory-Cast Webservermodul für Quantum-SPS der Firma SchneiderElectric NOE 771 Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 26

27 Gliederung I. Motivation II. embedded Webserver III. Möglichkeiten der Prozesskopplung IV. Beispiel V. Zusammenfassung und Fazit Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 27

28 Zusammenfassung / Fazit Webtechnologien sind kein 1:1 Ersatz für klassisches Bedienen und Beobachten Ziel ist es, mobile und personalisierte Informationsdarstellung zu schaffen Dabei soll nicht das Rad neu erfunden werden, sondern es erfolgt ein Zugriff auf bewährte Technologien der IT-Welt Es gibt nicht den embedded Webserver für Automatisierungsgeräte Je nach Aufgabe, Verfügbarkeit von Ressourcen und erwartetem Bediener gibt es verschiedene Systeme Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 28

29 Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte Danke für die Aufmerksamkeit. Fragen? Anforderungen und "state-of-the-art" bei embedded Web-Lösungen für Automatisierungsgeräte 29