Copyright © Dipl.-Ing. Johannes Hofer 2022, Auszug aus dem neuen active learn book
Die KI-SPS
Die Möglichkeit einer Programmierung für eine SPS, um diese am Geschehen der künstlichen Intelligenz zu beteiligen
Kapitelausschnitt:
6 Das Datenmodell zum SD
Bis zu diesem Kapitel sind bereits einige einfache
Beispiele zum Thema KI-SPS in Bildern
gezeigt worden. Damit eine Umsetzung dieser neuen Idee möglich wird, muss ein Interface
geschaffen werden, welches zu jedem Element des SDs eine Datenverbindung anbieten kann.
Betrachten wir Bild 29 eines Projektes, dann lässt sich dieses sehr einfach beschreiben:
Ein Gerät (SPS,
Raspberry Pi etc.) hat ein Programm, welches ich als Projekt bezeichne. Das könnte die bereits erwähnte Krananlage oder
eine Schuhmaschine oder eine Celle einer Fertigung für ein Zubehörteil eines Autos,
sein. Das Projekt besteht, abgesehen von den Programmabschnitten und Modulen aus
den Bibliotheken, aus mehreren KI-Gruppen,
welche jeweils ein SD besitzt. Natürlich
könnte eine KI-Gruppe auch mehrere SDs besitzen, um dieser Frage gleich zuvorzukommen
😊.
Jedes
SD besitzt Elemente aus verschiedenen
Datentypen. Damit diese auch Daten austauschen können, hat jedes Element eine Datenschnittstelle.
Ohne diese Datenschnittstelle wäre das SD hilflos und könnte über die gelernten
Regeln keine Aktionen verursachen. Das Ganze beginnt also mit der Datenschnittstelle
lebendig zu werden, um das mal so auszudrücken. So erklären sich auch die vielen
Möglichkeiten bei einer SPS mit dem KI-Automat. Hier haben wir die KI-Gruppen stellvertretend durch ein SD, welches nun über die einzelnen Elemente,
je nach Ergebnis der gelernten Regeln, Daten lesen und schreiben kann.
Diese Daten können auch Ergebnisse aus komplexen Bausteinen sein, wie PID-Regler oder Funktionsbausteine, welche noch traditionell programmiert sind.
Das bedeutet, die Kontrolle der entsprechenden
Programmabschnitte, welcher Art auch immer, werden durch den KI-Automat übernommen.
Das ergibt nun eine völlig neue Denkweise zur Erstellung
und Planung eines SPS-Programmes und deren
Auswirkung zur Prozessumgebung. Immerhin haben wir es hier mit modernen, neuzeitige
Elementen zu tun, welche über die Datenschnittstellen (JSON-Formate) auch mit anderen KI-Systemen,
kommunizieren können.
Da wir es hier mit einer SPS vergleichen, richtet sich die Datenschnittstelle nach den üblichen
Datenformaten einer SPS, welche auch als Operanden bezeichnet werden. Dazu gehören
nicht nur die Eingangs- und Ausgangsoperanden, sondern z. B. auch Timer, Counter, Merker
und sonstige Operanden-Typen.
Davon abgesehen ist das Gerät SPS ja mittlerweile nicht nur eine Simatic und dessen Strukturen, sondern wandert
z. B. über Codesys in ganz
andere Gebilde, welche schließlich auch durch die Anbieter der Steuerungstechnik,
mal ganz vorsichtig formuliert, als Geräte mit der Programmierung zur IEC-Kompatibilität auch als SPS bezeichnet werden.
