[me] im Gespräch mit ...

Stefan Schönegger, von der Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG)

Open-Source-Strategie


„Die Open-Source-Strategie hat sich für Powerlink ausgezahlt“. Ein Gespräch mit Stefan Schönegger von der Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG) über Offenheit und Linux sowie über die Anwender und ihre Anforderungen an Open Powerlink.   

 

 


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Fünf Jahre ist es her, als der Powerlink- Stack als Open-Source-Technologie erstmals auf SourceForge.net veröffentlicht wurde. Wie hat sich die Open-Source- Strategie in Industrieanwendungen weiterentwickelt?


Stefan Schönegger: Aus der anfänglich großen Skepsis gegenüber Open- Source ist mittlerweile ein starker Rückenwind für die Offenheit der Lösung geworden. Wir hatten vor kurzem den 20.000. Download des Stacks. Dieser Erfolg ist öffentlich einsehbar, denn die Download-Statistik ist transparent, auf den Tag genau angelegt. Deutlich zeigt sich hier, wie steil die Kurve ansteigt. Selbst in unseren kühnsten Träumen haben wir nicht erwartet, dass der Powerlink- Stack einen so breiten Zuspruch unserer Kunden findet.

 

Liegt das auch am Erfolg von Linux?


Sicherlich auch. Viele Kunden machen immer noch sehr viel selbst. Dazu zählen zum Beispiel kleine Maschinenbauer, die selbst Elektronik bauen. Dort hat sich Linux als Betriebssystem stark durchgesetzt, das nicht exakt die Eigenschaften eines VxWorks im Echtzeitverhalten aufweist, aber für viele Einsatzfelder völlig ausreicht. Zudem läuft Linux stabil, ist ausgereift, kostenlos, beliebig veränder- und erweiterbar. Mit unserer Powerlink-Open-Source-Strategie haben wir den Nagel genau auf den Kopf getroffen. Das Erfolgsgeheimnis ist, dass Anwender diese Ergänzung zu Linux gesucht und bei uns gefunden haben. Ganz klar, die Verbreitung von Linux in der Industrie hilft uns über die Open-Source- Idee und stärkt unsere Powerlink-Stack- Strategie. Linux und der Powerlink-Stack ergänzen sich bestens.

 

Sind das nicht hauptsächlich die „Revolutionäre“ unter den Anwendern, die eine eindeutige Linux-Strategie fahren?


Nein. Es gibt zahlreiche bedeutende Unternehmen in der Industrie, die auf Linux in der Automatisierungstechnik setzen. Das sind zum Beispiel große Namen wie Trumpf, Homag oder Heidelberg – alles Mitglieder in der OSADL (Open Source Automation Development Lab). Solche Technologieführer bauen linuxbasierte Maschinen.


Einen anderen Beleg liefern diverse Laufzeitsysteme von Soft-PLC-Herstellern. Geschätzte 90 Prozent der Anwender nutzen es auf linuxbasierten Lösungen. Linux versteckt sich oft hinter einer Oberfläche, einer Box oder einer SPS. So arbeiten in jedem Baumaschinenpark viele linuxbasierte Steuerungen. Oft steckt Linux drin, ohne dass es sichtbar wird. Doch je öfter man den „Deckel“ öffnet, umso häufiger stößt man auf Linux. Offenheit gewinnt eben.


Wir haben umgekehrt auch viele Kunden, die den Powerlink-Open-Source-Stack mit VxWorks verwenden. VxWorks ist in der Industrie stark vertreten, weil es für harte Echtzeitanwendungen die technisch mächtigere Plattform ist. Allerdings ist und bleibt Linux insbesondere für kleinere Unternehmen das ideale Mittel der Wahl.

 

Sie haben einige große Firmen genannt. Die Range der Steuerungspräferenzen ist dort allerdings ziemlich weit, oder?


Richtig. Typischerweise fahren diese Firmen mehrgleisig. Neben den Linux-Steuerungen kommen zum Beispiel auch Steuerungen von B&R zum Einsatz. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Unabhängigkeit.


Auch Trumpf fährt mehrgleisig. Das Unternehmen entwickelt selbst Plattformen mit Linux, steuert aber in diversen Applikationen die Robotik und die Motion- Anwendung mit B&R. Streng genommen gelten diese Unternehmen auch selbst als Steuerungshersteller. Und hier kommt wieder Linux ins Spiel, denn es gibt die vorhin genannte Open Source Automation Development Lab. Diese Organisation, zu deren Gründungsmitgliedern Trumpf und Homag zählen, vertritt Linux in der Automatisierung.

 

Wie gestaltet sich die Branchenentwicklung mit Open-Source und Powerlink?


Sie ist sehr breit angelegt. Allerdings ist vor allem die Verbreitung im asiatischen Raum außergewöhnlich groß. Europa ist mittlerweile sehr stark dominiert von Maschinenbauern, die die Vorteile nutzen, eine Gesamtlösung von B&R oder auch unserer Marktbegleiter einzusetzen, und sich die Steuerungskompetenz damit zukaufen. In Italien und Frankreich zum Beispiel wird häufig noch selbst entwickelt. Ein Kunde aus Italien fragte an, ob wir Open-Powerlink auf DOS portieren können? Er arbeitete noch mit einem DOS-gesteuerten Betriebssystem für seine Robotersteuerung – und solche Investitionen fielen ihm leichter als Geld in moderne Betriebssysteme zu stecken. Die Logik ist klar, er hat viel investiert, es funktioniert, und er sieht keinen Grund zum Wechseln. Es ist tatsächlich möglich, Powerlink auf DOS zu portieren – genauso wie auf ein zeitgemäßes Betriebssystem.

 

Eigentlich habe ich geglaubt, dass solche Fragen nicht mehr gestellt werden.


In Einzelfällen waren wir ebenfalls überrascht. Wir haben Zugang zu Anwendungen gefunden, von denen wir nicht wussten, dass es sie noch gibt. Denn der typische B&R-Kunde ist jemand, der sich deswegen für B&R entscheidet, weil er hohe Steuerungs- und Antriebsexpertise erwartet, anstatt sie selbst beisteuern zu müssen.

 

Die großen Player am Markt tun das aber.


Wie gesagt viele führende Maschinenbaufirmen entwickeln selbst Steuerungstechnik über Linux, greifen aber trotzdem auf Steuerungskonzepte der großen Automatisierer zu, also auf Lösungen von B&R, Siemens oder Rockwell. Bei den großen Anwendern sind dadurch unterm Strich oftmals sogar vier Steuerungskonzepte im Einsatz.

 

Welchen Anteil hält Powerlink aktuell am Weltmarkt der industriellen Ethernet- Kommunikation, und in welchen Anwendungen sehen Sie Ihre besonderen Stärken?


Gemessen an den gesamten Industrial-Ethernet- Lösungen sind es etwa 10 Prozent. Damit folgen wir direkt auf Profinet, EtherNET/ IP und Modbus – und das bei konstantem Wachstum und kontinuierlichem Zugewinn von Marktanteilen.


Bei Industrial Ethernet gibt es Branchen wie die Antriebstechnik, die stark auf die Echtzeitfähigkeit fokussieren. Genau dort, wo Echtzeit gefragt wird, ist unser System erste Wahl. Deshalb wird im Antriebsbereich zum Beispiel EtherNET/IP kaum sichtbar und Powerlink hier wesentlich stärker.

 

Es heißt von B&R und der EPSG, Powerlink sei der einzig wirklich herstellerunabhängige, ethernetbasierte industrielle Kommunikationsstandard. Das sagen andere auch von ihrer Lösung. Was heißt hier ‚wirklich‘?

 

Es geht hier um Lizenz- und Patentrechte. Wer EtherCAT nutzen möchte muss zum Beispiel einen Vertrag mit der Firma Beckhoff abschließen. Das hat nichts mit echter Offenheit zu tun. Die PNO (Profinet) und die ODVA (Ethernet/ IP) sind hier mittlerweile sicherlich ein Stück weit offener, trotz der offensichtlichen Dominanz der führenden Protagonisten. Allerdings werden dort Teilfunktionen nicht offen gelegt. In China konnten bisher weder Profinet noch Ethernet/IP den höchsten Normierungslevel erreichen – nur Powerlink ist dies gelungen und ist daher in China in einer überlegenen Position. Chinesische Firmen suchen 100% Offenheit bei Protokollen, um zum Beispiel auch mal eigene ASICs zu entwickeln – diese Offenheit können wir bieten. Deshalb wurde Powerlink 2011 in China offiziell zum höchsten nationalen Standard GB/T erklärt, und zwar nach wie vor als einziges Protokoll.

 

Geschwindigkeit ist zwar nicht alles, aber ein gutes Argument für einen Ethernet Kommunikationsstandard. Kommunikationszyklen im Bereich von nur wenigen hundert Mikrosekunden sind für Powerlink ja kein Problem. Welche Branchen erwarten die höchsten Geschwindigkeiten?


Sehr hohe Geschwindigkeiten fordert zum Beispiel die Messtechnik. Sie will weg von der dedizierter Hardware. Was heute eine 20 000-Euro-Einsteckkarte kann – das soll eine 100-Euro-Elektronik mit einem Ethernet-Kabel leisten. Geschwindigkeiten unter hundert Mikrosekunden sind anspruchsvoll. Nicht so sehr für das Netzwerk, aber für die Elektronik dahinter, die diese Geschwindigkeit verarbeiten muss. Oft liegt die Herausforderung in der Elektronik und der Frage, wie schnell die Daten vom Ethernet-Steckplatz in den Prozessor kommen, und wie schnell dieser darauf reagieren kann. Eine weitere Herausforderung ist, wenn ein Kunde aus der Antriebstechnik direkt die Leistungen synchron über den IGBT ansteuern will.

 

Welche Dimensionen bedienen Sie in der Antriebstechnik?


Die Antriebstechnik in riesengroßen synchronisierten Anlagen ist das andere Extrem der spannenden Anwendungen. Wir können mittlerweile bis zu 1 000 Achsen synchronisieren. Ein gutes Beispiel ist die Firma Brückner, die Folienstreckanlagen baut – dort laufen annähernd 1 000 Achsen mit Powerlink vernetzt. Anspruchsvoll sind zum Beispiel auch Bühnenbildsteuerungen im Theater, die synchron die Bühnenbildabgänge verfahren. Dabei werden ebenfalls mehrere 100 Servos synchron bewegt. Bei Dimension von 50 bis 70 Achsen in Druck- oder Verpackungsmaschinen sprechen wir von Zykluszeiten, die in der Größenordnung von 500 Mikrosekunden liegen. Dabei entsteht ein unglaubliches Datenvolumen, das ins Netz muss und dann verarbeitet wird.

 

Das sind spannende elektronische Herausforderungen. Spielt hier die Überlegung der zentralen oder dezentralen Lösung eine Rolle?


Je größer und herausfordernder die Applikation, desto wichtiger wird die Dezentralisierung. Und das kann schon bei Systemen mit acht oder zehn Achsen beginnen. Jeder PC gelangt hier an seine Grenzen, auch mit noch so vielen Cores und Megahertz. Aus dieser Sicht favorisieren unsere Kunden noch oft dezentrale Ansätze. Denn dort verlagert sich die Komplexität der Aufgabe in die Tool-Welt. Der Kunde braucht sich nicht darum zu kümmern, ob ein dezentrales oder zentrales Konzept zugrunde liegt. Er soll es schließlich so einfach wie möglich haben. 


Die Fragen stellte Peter Schäfer

www.br-automation.com  
sps ipc drives, Nürnberg 7–110 + 7–206 

 

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Beitrag aus [me] 6.2013

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