Engineering und Runtime mit deutlichem Performancesprung
Basierend auf weit über 40 Jahren Erfahrung mit modernster Automatisierungstechnik präsentiert Beckhoff das neu entwickelte TwinCAT PLC++ und ermöglicht den Steuerungstechnikern damit einen echten Performancesprung bei ihren Projekten. Beschleunigen lassen sich sowohl Engineering als auch Runtime, und zwar mit den bekannten TwinCAT-Vorteilen der durchgängigen Integration, Kompatibilität und Offenheit.
TwinCAT PLC++ ist eine komplette Neuentwicklung von Beckhoff, die sich nahtlos in das bisherige TwinCAT-Ökosystem integriert. Natürlich basiert auch TwinCAT PLC++ auf den in der IEC 61131-3 beschriebenen Sprachen. Aufgrund der modernen Compiler-Technologie und der u. a. dabei eingesetzten neuen Architektur kann ein deutlicher Sprung in der Engineering- und Runtime-Performance erreicht werden. Damit setzt Beckhoff den von Beginn an eingeschlagenen Weg der Zusammenführung von Automatisierung und IT konsequent fort: Bekanntes und Bewährtes bleiben, wesentliche Bestandteile der Entwicklungsumgebung wie z. B. Editoren und Compiler wurden nach Vorbild aus der IT jedoch neu entwickelt. Besonderer Wert wurde auf die Möglichkeit gelegt, DevOps-Prinzipien zur Umsetzung u. a. von Continuous Integration und Continuous Deployment zu nutzen. Zudem lag der Fokus insbesondere auf den konkreten Bedürfnissen der Anwender. Ergebnis ist demgemäß eine nicht nur technisch äußerst fortschrittliche, sondern auch optimal auf die Praxisanforderungen abgestimmte SPS.
Performancegewinn bei Engineering und Runtime
Mit TwinCAT PLC++ ergeben sich in der Runtime deutliche Performancevorteile im Vergleich zur bisherigen TwinCAT PLC. Der gleiche Steuerungscode lässt sich mit TwinCAT PLC++ bis zu doppelt so schnell ausführen wie bisher. Als Highlight ermöglicht der neue Compiler, diesen Steuerungscode im Hinblick auf die Ausführungszeit zusätzlich zu optimieren. Besonders diese aus der IT-Welt bekannte Möglichkeit führt zu einem weiteren deutlichen Plus in der Ausführungsgeschwindigkeit, sodass für die bisherige Maschinensteuerung gegebenenfalls ein Industrie-PC mit weniger Rechenleistung ausreicht, was die Hardwarekosten reduziert. Bleibt die Hardwareplattform unverändert, können die frei werdenden Rechnerressourcen zur Implementierung von mehr Steuerungsfunktionalität genutzt werden oder durch minimierte Zykluszeiten die Produktivität der Maschine erhöhen.
Durch die Kombination mit TwinCAT MC3, der neuen, auf der Messe SPS 2023 vorgestellten Motion-Control-Generation von Beckhoff, können weitere Performancegewinne erzielt werden. TwinCAT MC3 zeichnet sich durch eine moderne Architektur im Engineering und in der Runtime aus. Mit beiden TwinCAT-Basisfunktionen zusammen lassen sich gerade komplexere Anwendungen und Prozesse effektiv steuern und überwachen, was die Wettbewerbsfähigkeit der Kundenlösung erhöht.
Aus Sicht des Engineerings erzielt TwinCAT PLC++ verkürzte Durchlaufzeiten von der Steuerungsentwicklung über die Inbetriebnahme bis hin zum gesamten Maschinenlebenszyklus. Dies wird durch die Reduzierung der Bedienzeiten mithilfe von geringeren Projektladezeiten und einem verbesserten Übersetzungsvorgang erreicht. Die minimierten Projektlaufzeiten senken deutlich die Kosten und ermöglichen zudem eine schnellere Markteinführung neuer Maschinen und Anlagen.
Erhöhte Benutzerfreundlichkeit
Beckhoff konnte fast 30 Jahre TwinCAT-Erfahrung in die Entwicklung von TwinCAT PLC++ einfließen lassen. Großen Anteil an einer optimalen Umsetzung hatte nicht zuletzt das Feedback von weltweit über 20.000 TwinCAT-Anwendern. Ergebnis sind eine optimierte, intuitive Benutzeroberfläche sowie verbesserte Funktionalitäten, die den Anwendern die Arbeit erleichtern.
Besondere Unterstützung erhalten die Entwickler u. a. durch einen auf TwinCAT Chat basierenden Programmierassistenten, erweiterbare Code-Snippets, smarte Shortcut-Funktionalitäten zur geführten Codeerstellung, einen Online-Offline-Code-Vergleich und einen sogenannten Favoritenpool. Die Entwickler können damit noch effizienter arbeiten als bisher, was den Entwicklungszyklus verkürzt und die Time-to-Market reduziert.
Vollständige IEC-Konformität und hohe Code-Qualität
Als Mitglied der deutschen IEC-Gruppe hat Beckhoff direkten Einfluss auf die neuesten Entwicklungen und Best Practices der Normung. TwinCAT PLC++ ist nahezu vollständig konform zur IEC 61131-3 in der vierten Auflage und entspricht damit höchsten internationalen Standards. Die entsprechende Portabilität erleichtert den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Automatisierungssystemen. Zusätzlich ist die Verwendung normgerechter Objektorientierung u. a. mit Klassen und Zugriffsmodifizieren für Variablen möglich.
Die Konformität zur IEC-Norm bietet zusätzliche Sicherheitsaspekte beim Programmieren, die durch erweiterte Typprüfungen im Compiler ergänzt werden. Zudem bietet TwinCAT PLC++ einen sicheren Online-Change, bei dem Pointer und Referenzen automatisch angepasst werden. Das verhindert die Implementierung von potenziell fehleranfälligem Code und führt zu einer höheren Zuverlässigkeit und Sicherheit der Anwendung. Mithilfe eines Emergency-Modus kann bei Bedarf im Ausnahmezustand der Maschine explizit reagiert und gezielt ein separater Code für das geordnete Herunterfahren abgearbeitet werden.
Nahtlose Integration in DevOps-Workflows
Mit TwinCAT PLC++ wird der Programmcode auf Dateiebene erstmals in Klartext abgespeichert. Dies vereinfacht besonders die Verwendung von Quellcodeverwaltungssystemen wie z. B. Git, da der Abgleich von verschiedenen Code-Versionen besonders einfach und intuitiv möglich ist. Zusätzlich ist der neue Compiler als eigenständige Komponente verfügbar und kann automatisiert über eine Kommandozeilenschnittstelle aufgerufen werden. Hierdurch lassen sich automatisierte Abläufe für das Erstellen und Testen von Programmcode in Unit Tests zeitlich stark optimieren, weil keine vollständige Instanz des Engineerings mehr benötigt wird.
Damit bietet TwinCAT PLC++ eine hervorragende Grundlage, um die SPS-Codeentwicklung nahtlos in DevOps-Workflows einzubinden und durch automatisierte Testverfahren die Code-Qualität zu prüfen und sicherzustellen. Automatisierte Tests erhöhen dabei nicht nur die Zuverlässigkeit der Steuerung, sondern steigern auch die Effizienz des Prüfprozesses. Dies führt zu einer schnelleren Markteinführung und letztendlich zu einem reduzierten Fehlerrisiko im Feld.
Kontinuität und Kompatibilität gegeben
TwinCAT PLC++ basiert auf der bekannten TwinCAT-Architektur und ist voll im bewährten TwinCAT-Ökosystem integriert. Die komplette Kompatibilität zu den existierenden TwinCAT Functions ist gegeben und zudem lässt sich die neue PLC-Generation bei Bedarf parallel zum existierenden TwinCAT PLC verwenden. Auch die bereits verfügbaren SPS-Bibliotheken können in vollem Umfang genutzt werden. Dadurch ist zum einen ein schrittweiser Umstieg mit einem Parallelbetrieb von TwinCAT PLC und TwinCAT PLC++ möglich. Zum anderen ermöglicht ein integrierter Konverter die effiziente Übernahme von existierendem Programmcode, sodass bereits vorhandenes Know-how einfach in TwinCAT PLC++ verfügbar ist. So sind beispielsweise existierende TwinCAT-Scope- und TwinCAT-HMI-Applikationen unverändert weiterverwendbar. Ein Wechsel ist daher mit nur wenig Aufwand verbunden.
Tiefe Integration in die TwinCAT-Welt
Die neue Architektur von TwinCAT PLC++ ermöglicht zusätzlich eine tiefere Integration der TwinCAT Functions. So können beispielsweise TwinCAT HMI und TwinCAT Target Browser direkt auf die SPS-Variablen zugreifen, ohne dass der Programmcode zuvor kompiliert und lauffähig sein muss. Weiterhin lässt sich ein Programmierassistent auf Basis von TwinCAT Chat integrieren, der sowohl bei der Erzeugung von textuellen wie auch grafischen Codes unterstützen kann. Auf diese Weise kann das umfangreiche Potenzial der TwinCAT-Welt vollständig ausgeschöpft und der gesamte Engineeringprozess effizienter gestaltet werden.
Zusammengefasst steht mit TwinCAT PLC++ eine neue PLC-Generation im TwinCAT-System zur Verfügung. Die Performance in Runtime und Engineering sowie ein einfacher Umstieg bei Erhalt der vorhandenen TwinCAT-Funktionalität ergeben einen deutlichen Mehrwert – das „Plus Plus“ – für den Anwender.