Steuerungstechnik Software im Aufwind

Bachmann Electronic ist mit über 60000 installierten Systemen ein etablierter Zulieferer in der Automatisierung von Windkraftwerken. Dabei arbeitet das Unternehmen mit offenen Systemen und liefert holistische Lösungen. Bereits im Jahr 1998 begann das Unternehmen mit der Suche nach einem Software-Plattformanbieter, der die Entwicklung eines Steuerungssystems der nächsten Generation unterstützen sollte. “Es ging um ein komplexes Industriesystem. Zugleich hatten wir nur ein sehr kleines Time-to-Market-Fenster“, erklärt Bachmann-Entwickler Martin Greif. Die Herausforderung bestand darin, die Zeit für die Software-Entwicklung zu verkürzen, die Kosten zu senken und gleichzeitig eine hohe Qualität zu erreichen. „Wir wussten, dass es ein Balanceakt werden würde, eine höhere Geschwindigkeit, mehr Effizienz und geringere Kosten bei vertretbaren Risiken zu erreichen”, so der Entwickler weiter.

Hoch gesteckte Ziele

Für solch hoch gesteckte Ziele benötigte Bachmann ein offenes, PC-basiertes Echtzeitbetriebssystem (RTOS) sowie eine Systemarchitektur für Echtzeit-Networking. Das spätere Einsatzgebiet verlangt geringe Latenz, hohe Performance und spezifische Netzwerkprotokolle. Zudem sollte das System einfach zu konfigurieren sein, um Endkunden eine rasche Inbetriebnahme zu ermöglichen. Nach umfangreicher Evaluierung von Betriebssystemherstellern und In-House-Lösungen hatte sich Bachmann für VxWorks von Wind River entschieden. Heute, 14 Jahre später, setzt Bachmann noch immer auf die Wind-River-Lösung und die zugehörigen Services.

Offene und robuste Basis

Mit VxWorks erhielt der Automatisierer End-to-End Entwicklungs- und Runtime-Plattformen auf der Basis offener Standards. Sie ermöglichen die Konsolidierung, Integration und Beherrschung großer Komplexität bei geringeren Risiken. Zudem erfüllt die Lösung strenge Anforderungen hinsichtlich Echtzeit-Determinismus und bietet gleichzeitig die Flexibilitäts- und Kostenvorteile offener Standards nutzen. “Mit VxWorks haben wir eine robuste Basis aus vorintegrierten, branchenspezifischen Plattformen und umfassender Middleware”, sagt Greif. “Darüber hinaus bietet Wind River ein Partnerprogramm und Professional Services, die uns helfen, unsere Lösungen auszubauen, schneller auf den Markt zu bringen oder kundenspezifisch anzupassen.“ Das so entstandene Steuerungssystem M1 enthält eine Vielzahl an Software für digital und analog I/O, Netzwerk-Connectivity, Feldbusse sowie Safety abgestimmt auf eine breite Auswahl von Prozessor-Architekturen. VxWorks bietet Anwendern eine robuste, skalierbare und flexible Lösung. Die Plattformen sind unter anderem erhältlich für verschiedene Intel-Prozessoren inklusive Atom. Im industriellen Einsatz bilden sie die Betriebssystembasis für Applikationen aus den Bereichen SPS, Motion-Control, Connectivity und Data Management. Die M1 kommt wegen ihres robusten Designs und der harten Echtzeitfähigkeit bevorzugt in Windkraftwerken zum Einsatz. Darüber hinaus wird sie auch in anderen Bereichen der erneuerbaren Energiegewinnung eingesetzt, zum Beispiel in Blockheizkraftwerken oder Biogasanlagen, in denen die Ansprüche an Zuverlässigeit und intelligenterVernetzung hoch sind.

Intelligente Produkte

“Unsere Komponenten entwickeln sich über herkömmliche Embedded Devices hinaus hin zu intelligenten Produkten. Deshalb ist es eine Herausforderung in der kosteneffizienten Entwicklung von Lösungen, die zunehmend strengere Anforderungen an Safety, Security und Zuverlässigkeit erfüllen und gleichzeitig kurze Zeit- und Kostenvorgaben einzuhalten“, erklärt Greif. “Diese konkreten Vorgaben haben sich seit dem M1-Projekt weiter verschärft. Wind River hilft uns nach wie vor diese Ziele zu erreichen.”

Komplettlösung im Angebot

Wind River richtet sich mit einer Komplettlösung aus Produkten, Support und Services an den Markt, die auch im geschilderten Entwicklungsprojekt gefragt war. Bachmann erhielt eine State-of-the-Art-Betriebsumgebung, die in kurzer Zeit installiert und bei den Kunden sofort einsatzfähig war. Bei Automatisierungslösungen wie der M1-Steuerung ist es wichtig, dass auch noch dann Ersatzkomponenten angeboten werden, wenn die Hersteller die Produktion von Legacy Komponenten einstellen. Die Produktionszyklen betragen hier oft zehn bis fünfzehn Jahre. Der Support von Wind River bei der Entwicklung kompatibler Nachfolgeprodukte für End-of-Life-Komponenten war deshalb für Bachmann sehr wichtig. “Durch den Einsatz von VxWorks erhält Bachmann zu 100 Prozent kompatible Ersatzprodukte für Legacy-Systeme“, schließt Greif.