SALZ Automation System

Automatisierung ohne Limits - es wächst mit Ihren Aufgaben

Solution

Zukunftssichere Automatisierung: Flexibel. Offen. Sicher. 

Die Automatisierungsbranche ist auf dem Weg zu mehr Agilität und Anpassungsfähigkeit, um den dynamischen Marktbedingungen gerecht zu werden und die Möglichkeiten der Digitalisierung und Vernetzung voll auszuschöpfen. Neue Methoden zur Steuerung und Überwachung von Prozessen werden durch die Konvergenz von Steuerungstechnik, Informationstechnologie (IT) und dem Internet der Dinge (IoT) ermöglicht. Dieser Trend wird die Welt der Automatisierung in Zukunft weiter verändern. 

Für die zukunftsorientierte Weiterentwicklung verschiedenster Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau bietet SALZ Automation eine komplette Automatisierungslösung, die sich dem Wandel nicht nur anpasst, sondern ihn aktiv unterstützt. Durch die Nutzung unseres fundierten Automatisierungs-Know-hows und die Zusammenarbeit mit wichtigen Partnern, die unsere Überzeugungen und Werte unterstützen, können wir die beste OT-Hardware mit der modernsten IT-Technologie effektiv integrieren.

Das Ergebnis ist das hochgradig anpassungsfähige SALZ Automatisierungssystem, bestehend aus offener Hardware, modularer Engineering-Software auf Basis eines Virtualisierungskonzepts und einem integrierten App Store. Diese komplette Automatisierungslösung setzt auf Security und Funktionale Sicherheit nach IEC 61508. Das SALZ Automatisierungssystem ist so anpassungsfähig, dass es nahezu jede Anforderung in den verschiedenen Anwendungsbereichen der Industrieautomation erfüllen kann.

Es wächst mit Ihren Bedürfnissen.

Leicht adaptierbares SALZ Automatisierungssystem

Flexibilität

Die Flexibilität wird durch die Kombination eines hochperformanten Datenaustauschs mittels der Data Exchange Layer (D.E.L.) Technologie und der Nutzung von Virtualisierungstechnologien wie Docker und Kubernetes geschaffen. Die D.E.L.-Technologie nutzt Mechanismen aus dem Bereich Shared Memory und OPC UA. Die beiden entstehenden Datenpools werden ständig synchron gehalten. Dies gewährleistet den Datenaustausch zwischen Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Anwendungen.

Offenheit

Die Offenheit ist geprägt durch eine herstellerunabhängige Rechnerarchitektur mit einer leistungsfähigen CPU von Advantech. Damit ist sichergestellt, dass alle Softwarekomponenten heute und in Zukunft portabel sind und bleiben. Das Betriebssystem ist ein Echtzeit-Linux, das an die Bedürfnisse der Automatisierungstechnik angepasst ist. Zu diesen Anpassungen gehören Determinismus und ein kleiner und damit effizienter Footprint.

Security und Funktionale Sicherheit

Hinsichtlich der Sicherheit beinhaltet die Data Exchange Layer (D.E.L.) Technologie ein Benutzer- und Rechte-Management, das vom Benutzer bedient wird, um sicherzustellen, dass nur die Daten ausgetauscht werden, die ausgetauscht werden sollen. Das SALZ Automation System berücksichtigt auch die Funktionale Sicherheit nach IEC 61508.

"Wir können nicht alle Lösungen für unsere Kunden vorausdenken, aber wir können die Grundlage dafür schaffen, dass sie eine technische Antwort auf alle zukünftigen Herausforderungen finden."

DR. THOMAS HOLM, CTO SALZ AUTOMATION 

Industrielle Steuerungsarchitektur für die Lösungen von morgen

 

Die Architektur von SALZ Automation ermöglicht eine effiziente und zentralisierte Steuerung und Überwachung von industriellen Automatisierungslösungen. Sie bietet Flexibilität durch die Integration verschiedener Geräte und die Möglichkeit der Querkommunikation zwischen Steuerungen, um eine nahtlose Zusammenarbeit in komplexen Anwendungen zu gewährleisten. Die Verwendung von EtherCAT als Kommunikationsprotokoll unterstützt die Echtzeitkommunikation, die in vielen industriellen Anwendungen erforderlich ist. Der integrierte App Store erleichtert die Verwaltung und Wartung der angeschlossenen Geräte und Komponenten.

  • DIN-Schienen-Schaltschranksteuerung: Das auf DIN-Schienen basierende Steuerungssystem bietet eine kompakte und organisierte Lösung für die Unterbringung von Steuerungskomponenten.
  • Skalierbarkeit und Modularität: Die Architektur von SALZ Automation ist auf Skalierbarkeit ausgelegt. Das bedeutet, dass sie mit Ihren Geschäftsanforderungen wachsen kann. Der modulare Aufbau ermöglicht es Ihnen, Komponenten nach Bedarf hinzuzufügen oder aufzurüsten, ohne Ihr bestehendes Automatisierungssystem wesentlich zu beeinträchtigen.
  • Hybride, konfigurierbare Architektur: Die hybride, konfigurierbare Architektur ermöglicht es Ihnen, verschiedene Automatisierungstechnologien und -komponenten nahtlos zu kombinieren. Ganz gleich, ob Sie traditionelle Steuerungsmethoden, fortschrittliche KI-Integration oder IoT-Konnektivität benötigen, diese Architektur kann sich an Ihre Anforderungen anpassen.
  • Interoperabilität: Eine der Hauptstärken dieser Architektur ist die Fähigkeit, eine Querkommunikation zwischen verschiedenen Steuerungen zu ermöglichen.

DIE WICHTIGSTEN MERKMALE AUF EINEN BLICK

  • Nahtlose Integration von Multi-Runtime-Systemen mit massivem Nachrichtentransfer mit einer Verzögerung von weniger als 5 µs.
  • Ausführung zahlreicher Anwendungen nebeneinander auf einem Gerät mit bedienergesteuerter Benutzer- und Rechteverwaltung.
  • Deterministischer und nicht-deterministischer Datenaustausch zwischen Anwendung und Speicher unter Verwendung der Data Exchange Layer (D.E.L.) Technologie.
  • Funktionale Sicherheitslogik (SIL3/PL e) kann zusätzlich zur normalen Steuerungslogik erstellt und ausgeführt werden, so dass keine zusätzliche Sicherheitshardware erforderlich ist.
  • Marketplace-Verbindung, die von FLECS unterstützt wird, um mehrere Lösungen für ein besseres System zu nutzen.
  • Einfacher Zugriff auf deterministischen und nicht-deterministischen Speicher für den einfachen und überwachten Datenaustausch zwischen Anwendungen.
  • Einfaches und schnelles Laden und rückstandsfreies Entfernen von Anwendungen für eine schnelle Systemanpassung.
  • Ermöglicht den Einsatz des Controllers in einem Cluster für mehr Rechen- und Speicherleistung.

SALZ Software und Hardware

SALZ Automation System Software

SALZ Software

Neben der kompakten und erweiterbaren Hardware macht die Software den Unterschied. Flexibilität und Anpassungsfähigkeit sind die Schlüsselfaktoren bei der Entwicklung des Betriebssystems Linux RT. Die nach den Prinzipien des Security-by-Design-Paradigmas entwickelten Anwendungen ermöglichen die schnelle und effiziente Integration neuer Applikationen und den leistungsfähigen Datenaustausch zwischen ihnen.  

Grundlage dafür ist die Data Exchange Layer (D.E.L.)-Technologie, die es sowohl Echtzeit- als auch Nicht-Echtzeit-Anwendungen ermöglicht, Daten und Informationen auszutauschen. Zum anderen bietet SALZ Automation eine eigene IEC 61131-3-Programmiersuite, SALut.Studio, mit modernsten IT-Integrationsmechanismen wie GitLab. Um die größtmögliche Wahlfreiheit zu haben, kann auch Codesys verwendet werden.

Software-Architektur

Virtualisierung ist der Schlüssel zur Flexibilität. Die Architektur von SALZ Automation basiert auf dem Ansatz, verschiedene Anwendungen mithilfe von Containern auf das Gerät zu laden. Dies ist effizient und ermöglicht eine saubere Datenverwaltung. Über den Data Exchange Layer (D.E.L.) können die Anwendungen Daten und Informationen austauschen. Der Real Time (RT) Speicherzugriff ermöglicht einen hochleistungsfähigen Datenaustausch und wird mit dem Non-Real Time (NRT) Speicherzugriff gespiegelt.

Mehr über D.E.L.
SALZ Automation System Software-Architektur
SALZ Automation System Hardware

SALZ Hardware

Die AMAX-Steuerungen von SALZ Automation sind speziell für den Einsatz im industriellen Automatisierungsumfeld entwickelt worden. Neben dem Einsatz von energieeffizienten CPUs (X64-Architektur) und der großen Schnittstellenvielfalt zeichnet sich die Hardware vor allem durch ihre kompakte Bauweise und die vielen Erweiterungsmöglichkeiten aus. So können über die eingebaute PCI-Express-Schnittstelle (linke Geräteseite) viele interessante zusätzliche Hardwarekomponenten integriert werden. Die I/O-Module kommunizieren über EtherCAT-Technologie im Rückwandbus der Steuerung (rechte Geräteseite). Mit dieser schnellen und etablierten Technologie können die Signale der SALZ Automation I/O-Module für viele Anwendungen zur Verfügung gestellt werden. Zur Übertragung sicherheitskritischer Daten nutzt EtherCAT die Protokollerweiterung Fail Safe over EtherCAT (FSOE). 

Die SALZ Automation Controller werden mit den passenden Produkten ergänzt, um die richtige Lösung für Ihren Schaltschrank zu entwickeln.

Neben dem Einsatz von EtherCAT können auch andere Kommunikationstechnologien wie Profinet RT oder Ethernet-IP integriert werden.

Kommunikationstechnologien

EtherCAT Technology

EtherCAT steht für "Ethernet for Control Automation Technology" und ist ein weit verbreiteter Industrial-Ethernet-Standard, der in der industriellen Automatisierungs- und Steuerungstechnik eingesetzt wird. EtherCAT ist aufgrund seiner Echtzeitfähigkeit und Flexibilität eine beliebte Wahl für die Vernetzung von Automatisierungssystemen. Hier sind einige wichtige Aspekte von EtherCAT:

  • Echtzeitfähigkeit: EtherCAT ist für die Echtzeitkommunikation optimiert und ermöglicht die schnelle Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Geräten und Steuerungen mit minimaler Verzögerung. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, bei denen ein präzises Timing erforderlich ist.
  • Daisy-Chain-Topologie: EtherCAT verwendet eine Daisy-Chain-Topologie, bei der die Geräte in Reihe geschaltet sind. Dies ermöglicht eine einfache Verkabelung und eine effiziente Kommunikation zwischen den Geräten.
  • Deterministische Kommunikation: EtherCAT bietet eine deterministische Kommunikation, was bedeutet, dass die Datenübertragung vorhersehbar ist und es keine unvorhersehbaren Verzögerungen gibt.
  • Kurze Zykluszeiten: EtherCAT ermöglicht sehr kurze Zykluszeiten und ist damit ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Reaktionszeiten erforderlich sind, wie z. B. in der Robotik oder Maschinensteuerung.
  • Flexible Topologien: Obwohl die Daisy-Chain-Topologie die am weitesten verbreitete ist, unterstützt EtherCAT auch andere Topologien wie den Stern oder den Baum, um die Anforderungen verschiedener Anwendungen zu erfüllen.
  • Kosteneffizienz: EtherCAT ist für seine Kosteneffizienz bekannt, da es auf Standard-Ethernet-Hardware und -Kabeln aufbaut und keine teuren Spezialgeräte benötigt.
  • Unterstützung bei Diagnose und Wartung: EtherCAT bietet umfangreiche Diagnose- und Wartungsfunktionen, um die Wartung von Industrieanlagen zu erleichtern und Ausfallzeiten zu minimieren.
PROFINET

PROFINET ist ein weit verbreiteter, auf Ethernet basierender Industrial-Ethernet-Standard, der die Übertragung von Echtzeitdaten und die Kommunikation zwischen verschiedenen Automatisierungsgeräten und -systemen ermöglicht, darunter Sensoren, Aktoren, Steuerungen und HMI-Geräte (Human-Machine Interface). Hier sind einige wichtige Merkmale von PROFINET:

  • Ethernet-Technologie: PROFINET basiert auf der Ethernet-Technologie und nutzt damit die Vorteile von Ethernet, wie hohe Übertragungsraten und hohe Verfügbarkeit.
  • Echtzeitfähigkeit: PROFINET unterstützt die Kommunikation in Echtzeit, was für industrielle Automatisierungsanwendungen, bei denen präzise Zeitvorgaben wichtig sind, von entscheidender Bedeutung ist.
  • Deterministische Kommunikation: PROFINET bietet eine deterministische Kommunikation, die sicherstellt, dass Daten auf vorhersehbare Weise übertragen werden und es keine unvorhersehbaren Verzögerungen gibt.
  • Integration von IT und OT: PROFINET ermöglicht die Integration von Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnik (OT), was wichtig ist, um von der Digitalisierung und Industrie 4.0 zu profitieren.
  • Flexibilität und Skalierbarkeit: PROFINET ist flexibel und skalierbar, so dass es in verschiedenen Branchen und Anwendungen eingesetzt werden kann, von der Fertigung bis zur Prozessautomatisierung.
  • Diagnose- und Wartungsfunktionen: PROFINET bietet umfangreiche Diagnose- und Wartungsfunktionen zur Verbesserung der Betriebszeit und Fehlersuche in Industrieanlagen.
CANopen

CANopen ist ein weit verbreitetes Kommunikationsprotokoll, das in der Automatisierungstechnik und in eingebetteten Systemen eingesetzt wird. Es basiert auf dem Controller Area Network (CAN) Bus und wurde entwickelt, um die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen verschiedenen Geräten und Steuerungen in industriellen Anwendungen zu erleichtern. Hier sind einige wichtige Merkmale von CANopen:

  • CAN-Bus-Basis: CANopen basiert auf dem CAN-Bus, einem seriellen Kommunikationsprotokoll, das für seine Zuverlässigkeit und Robustheit bekannt ist. Der CAN-Bus wird häufig in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Echtzeitkommunikation eingesetzt.
  • Offener Standard: CANopen ist ein offener Standard, was bedeutet, dass seine Spezifikationen öffentlich zugänglich sind. Dies fördert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern und ermöglicht die Entwicklung von Geräten und Systemen, die miteinander kommunizieren können.
  • Modularität: CANopen ist modular aufgebaut und ermöglicht die Definition unterschiedlicher Geräteprofile und Funktionen. Dies erleichtert die Anpassung an spezifische Anwendungsanforderungen.
  • Gerätekommunikation: CANopen ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten, einschließlich Sensoren, Aktoren, Steuerungen und HMI-Geräten. Dies ist besonders wichtig in industriellen Anwendungen, wo verschiedene Komponenten zusammenarbeiten müssen.
  • Geräteprofile: CANopen definiert spezifische Geräteprofile, die die Kommunikation zwischen Geräten erleichtern. Diese Profile definieren, wie Daten ausgetauscht und interpretiert werden.
  • Dienst- und Objektverzeichnis: CANopen verwendet Service Data Object (SDO), um den Zugriff auf Daten und Dienste zu organisieren. Dies ermöglicht eine einfache Konfiguration und den Datenaustausch zwischen Geräten.
  • Echtzeitfähigkeit: In einigen Varianten von CANopen, wie z.B. CANopen Safety oder CANopen FD (Flexible Data-Rate), wird Echtzeitkommunikation unterstützt, was für sicherheitskritische Anwendungen und Anwendungen mit schnellen Reaktionszeiten wichtig ist.
Modbus

Die Modbus-Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbindung und Steuerung von Geräten in industriellen Automatisierungssystemen und ist damit eine grundlegende Technologie für viele Branchen. Ihre Einfachheit, Flexibilität und weit verbreitete Unterstützung haben zu ihrer anhaltenden Beliebtheit in der Welt der industriellen Automatisierung beigetragen. Die Modbus-Technologie wird in erster Linie zur Erleichterung der Kommunikation zwischen Geräten in einem übergeordneten Steuerungs- und Datenerfassungssystem (SCADA), speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und anderen industriellen Automatisierungskomponenten eingesetzt. Zu den wichtigsten Merkmalen und Eigenschaften der Modbus-Technologie gehören:

  1. Serielle und Ethernet-Kommunikation: Modbus unterstützt sowohl serielle Kommunikation (RS-232, RS-485) als auch Ethernet-basierte Kommunikation (Modbus TCP/IP). Dank dieser Flexibilität kann es in einer Vielzahl von industriellen Umgebungen eingesetzt werden.

  2. Master-Slave-Architektur: In einem Modbus-Netzwerk fungiert ein Gerät als Master, während andere Geräte Slaves sind. Der Master initiiert Kommunikationsanfragen, und die Slaves antworten auf diese Anfragen. Diese Architektur eignet sich für die Abfrage von Daten von mehreren Geräten.

  3. Unterstützte Datentypen: Modbus unterstützt verschiedene Datentypen, darunter digitale Eingänge/Ausgänge (binär), analoge Eingänge/Ausgänge (Ganzzahl- und Gleitkommawerte) und mehr. Dadurch ist es für die Übertragung verschiedener Datentypen in industriellen Prozessen geeignet.

  4. Funktions-Codes: Bei der Modbus-Kommunikation werden Funktionscodes verwendet, um die Art der auszuführenden Operation zu spezifizieren (z. B. Lesen von Holding-Registern, Schreiben von Spulen). Unterschiedliche Funktionscodes werden für unterschiedliche Operationen verwendet, was die Vielseitigkeit bei der Datenmanipulation erhöht.

  5. Modbus RTU und Modbus ASCII: Dies sind zwei gängige serielle Kommunikationsvarianten von Modbus. Modbus RTU verwendet eine binäre Kodierung, während Modbus ASCII ASCII-Zeichen für die Kommunikation verwendet. Modbus TCP/IP wird über Ethernet verwendet.

  6. Fehlerüberprüfung: Modbus enthält Fehlerprüfungsmechanismen wie CRC (Cyclic Redundancy Check), um die Datenintegrität während der Übertragung zu gewährleisten.

  7. Einfach und leichtgewichtig: Modbus ist für seine Einfachheit und Effizienz bekannt und eignet sich daher für Geräte mit eingeschränkten Ressourcen und Echtzeitanwendungen.

  8. Offenes Protokoll: Modbus ist ein offenes Protokoll, was bedeutet, dass es nicht proprietär ist und von verschiedenen Herstellern implementiert werden kann. Dies hat zu seiner weiten Verbreitung beigetragen.

  9. Master-Slave-Einschränkungen: Eine Einschränkung von Modbus besteht darin, dass es für eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ausgelegt ist und sich daher für komplexe, groß angelegte industrielle Netzwerke nicht unbedingt eignet. Für solche Netzwerke sind andere Protokolle wie OPC (OLE for Process Control) möglicherweise besser geeignet.

  10. Sicherheitsaspekte: Da Modbus ursprünglich für den Einsatz in kontrollierten Industrieumgebungen konzipiert wurde, fehlt es ihm an robusten Sicherheitsfunktionen. In modernen Anwendungen sind oft zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor Cyber-Bedrohungen erforderlich.

SALZ Automation System mit intergriertem App-Store

Integrierter App-Store

SALZ Automation bietet einen Marktplatz für automatisierungsbasierte Anwendungen. Unsere Geräte sind in den Marktplatz integriert, damit die Benutzer die gewünschten Anwendungen installieren können. Dieser Marktplatz verfügt über eine einfach zu installierende und zu aktualisierende Anwendung mit einem Web-Interface. Es gibt verschiedene speziell entwickelte Software für Hardwaresysteme. Mit dieser Software kann jeder SCADA-, SPS- oder HMI-Anzeigen verwalten.  

SALZ setzt auf den Marktplatz von FLECS für modular nachladbare Apps, so dass das Steuerungssystem schnell und sicher angepasst, erweitert und auf dem neuesten Stand gehalten werden kann. Mit diesem anpassungsfähigen Marktplatz kann SALZ auch eigene Apps, wie z.B. eine spezialisierte, instanzübergreifende CODESYS-App oder die Soft-SPS von Logicals anbieten und den Kunden voll integriert zur Verfügung stellen.

Link zur FLECS Website

Funktionale Sicherheit enthalten

Wer weiß schon, was die Zukunft bringt? Der Einsatz von funktionaler Sicherheit ist ein integraler Bestandteil moderner Automatisierungssysteme. Mit dem SALZ-Automationssystem ist es einfach, bestehende Hard- und Software um Sicherheit zu erweitern. In einfachen Fällen wird dies mit unseren Saftey-Modulen realisiert, in etwas komplexeren Anwendungen mit unserem FSOE-Master (Functional Safety over EtherCAT) in Kombination mit SALut Studio.

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