Simatic S7-Kommunikation ohne Alternative

Software-Gateway verbindet PC- und Automatisierungswelt bei Iglo

Simatic S7-Kommunikation ohne Alternative

Mit der Modernisierung der Palettieranlage standen die Betriebsinformatiker im Iglo-Werk Reken vor der Herausforderung, eine leistungsfähige Datenübertagung zwischen der Oracle-Werksdatenbank und den neuen Simatic S7-1500 Steuerungen zu realisieren. Mit Accon-AGLink von Delta Logic konnte die Kommunikation zwischen beiden Software-Welten realisiert werden, ohne dass dies auf Kosten der Performance der Steuerungen ging.
Seit mehr als 50 Jahren wird rund um das Iglo-Werk im münsterländischen Reken Spinat angebaut. Über 100 Vertragslandwirte im Umkreis von 40km um das Werk liefern das ganze Jahr Spinat, Kräuter und verschiedene Kohlsorten für den Tiefkühlkost-Spezialisten. Durch die kurzen Wege vergeht nur wenig Zeit bis der Spinat vom Feld über die Weiterverarbeitung schließlich tiefgefroren in der Verpackung landet. Damit dieser enge Zeitrahmen sicher eingehalten wird, sind auch die Anforderungen an die Produktion im Werk hoch: Ausfälle oder Stillstände der insgesamt 14 Produktionslinien sind möglichst zu vermeiden. Dies gilt genauso für die automatische Palettierung: Lagenpalettierer schichten hier die aus der Produktion kommenden Verpackungseinheiten so auf Paletten, dass der Raum optimal genutzt und die Stapelung möglichst stabil ist. Für jedes Produkt bzw. jede Verpackungsart existieren dabei spezifische Lagenbilder, nach denen die Kartons mit dem gefrorenen Gemüse angeordnet werden.

Werksdatenbank als zentrale Integrationsbasis für alle Anwendungen

„Die Palettieranlage läuft bereits seit 1995“, erklärt Peter Katemann, Leiter der Betriebsinformatik im Rekener Werk. „Wir sind daher irgendwann an einen Punkt gekommen, wo es schwierig wurde, die notwendigen Ersatzteile zu beschaffen und Support zu erhalten.“ Daher entschied Iglo sich, die gesamte Anlage zu modernisieren: Frequenzumrichter wurden ausgetauscht, die Bedienung angepasst, die Sicherheitstechnik auf den neusten Stand gebracht und eine komplett neue Steuerungstechnik eingebaut. Das bedeutete, dass sämtliche SPSen – alles Siemens S5 – in der Anlage ausgetauscht werden mussten. Alleine für die Palettierer sind 15 SPSen verbaut, plus zwei in der Zufuhr. Weitere SPSen steuern den Wickler und die Elektrohängebahn, mit der die fertigen Paletten ins Tiefkühl-Zentrallager transportiert werden. Nico Nordendorf, Steuerungsprogrammierer im Technology Centre von Iglo: „Für uns stand von vorneherein fest, dass wir die neuesten Steuerungen von Siemens nutzen wollen.“ Doch die Entscheidung, die neuen Simatic S7-1500 zu implementieren, stellte die Betriebsinformatiker vor ein Problem: „Die Lagenbilder, nach denen die Palettierer die Verpackungseinheiten schichten, sind bei uns in einer zentralen Werksdatenbank gespeichert“, erklärt Nordendorf. Je nachdem, welches Produkt und damit welche Verpackungseinheit palettiert werden muss, lädt der Bediener das entsprechende ‚Fertigungsrezept‘ über eine Rüst-Software auf die zuständige Steuerung des Lagenpalettierers. Hier kann er über ein Touchpanel ein bestehendes Rezept auch verändern oder ein neues entwickeln, um es anschließend wieder in die Datenbank hochzuladen – so steht ein Rezept immer auch allen anderen Palettierern zur Verfügung. „Diese Werksdatenbank ist die Integrationsbasis für sämtliche Anwendungssysteme in unserem Werk“, so Katemann. „Allerdings ist sie als Oracle-Datenbank in der IT-Welt angesiedelt.“

SPS wird ausgebremst

Und genau dies stellte die Betriebsinformatiker bei der Einführung der Simatic S7-1500 vor eine neue Herausforderung: Denn diese IT-Welt musste nun mit der Steuerungstechnik kommunizieren können. Dies war bei den alten S5 kein Problem. Doch bei der S7-1500 führte Siemens zusätzlich zur absoluten Adressierung mit dem Engineering-Framework TIA Portal eine neue Symbolik-Art für den optimierten Bausteinzugriff ein. Diese bedeutet, dass die Variablendeklarationen nur die symbolischen Namen enthalten. Die Variablenadressen verwaltet das Programmiersystem automatisch. Damit ist es Siemens gelungen, die Performance der CPU deutlich zu steigern und Zugriffsfehler durch Fehlprogrammierung zu unterbinden. Doch kann dieser optimierte Bausteinzugriff nur innerhalb der Siemens-Welt genutzt werden. Um den direkten Datenzugriff aus der Rüst-Software auf das neue Dateiformat des TIA Portals zu ermöglichen, blieb nur der sogenannte Kompatibilitätszugriff. „Damit hätten wir aber die Steuerung extrem herunter gedrosselt, da in diesem Modus ein viel höherer Kommunikations-Overhead übertragen wird“, erklärt Katemann. Nico Nordendorf hat es ausprobiert: „Im Kompatibilitätsmodus ist die Steuerung rund drei Viertel langsamer als beim optimierten Bausteinzugriff.“ Der Steuerungsexperte erklärt das damit, dass im optimierten Modus nur ein ‚Zeiger‘ übertragen wird, der der Steuerung sagt, wo sie im Programm lesen soll. Im Kompatibilitätsmodus wird dagegen die komplette Datenstruktur übergeben – was natürlich wesentlich mehr Ressourcen beansprucht.

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