Digitale Kompetenz, Entwicklung und Ausblick

Überblick

Der Verfasser hatte Gelegenheit, in den vergangenen Jahrzehnten an einer Reihe interessanter Projekte mitzuwirken.
Obwohl es die Aufgabe des Verfassers war, Elektrik, Elektronik, Computer Hard- und Software auf der Steuerungsseite als auch bei den Bediensystemen und im Backend für bestimmte Aufgaben bereit zu stellen, ergaben sich häufig übergreifende Aufgabenstellungen.
Nicht selten waren fach übergreifend Abstimmungen erforderlich und die Vorgehensweisen anzupassen.
Der Verfasser ist mittlerweile im Ruhestand, aber weiter neugierig und beobachtet den Stand der Entwicklungen.

Analog- und Digital Schaltungstechnik

Begonnen hat alles mit der Ausbildung zum Radio- und Fernsehtechniker in den späten 60er Jahren.
Da hatte ich u.a. die Gelegenheit, aktiv die Gründerzeiten der Farbfernsehtechnik mit zu erleben.

Es folgte mein erfolgreiches Ingenieur-Studium der Nachrichtentechnik in Siegen.
Bei meinen ersten Gehversuchen im Maschinenbau wurde noch einiges in TTL-Technik gesteuert.
Irgendwo am Anfang der Informationskette fand sich jedoch schon ein PDP8 oder PDP11 Computer, später auch HP Tischrechner.
Die analoge Schaltungstechnik (diskrete Elemente und OP-Verstärker) war noch weit verbreitet in der Antriebstechnik sowie bei der Steuerung hydraulischer Servoanwendungen.

Mikrocomputertechnik

Schon während des Studiums bat sich die Gelegenheit, mit einer der ersten 8-Bit Mikrocomputergenerationen Intel 8080 eine Semesterarbeit durchzuführen.
Das Entwicklungssystem war ein Blechmonster, die Speicherung erfolgte auf 8-Zoll Disketten. Da war der Zugriff noch mit Lärm verbunden, es passten nur wenige hundert Kilobyte auf das Medium!

Später hatte ich mehrfach Gelegenheit, selbst Mikrocomputersysteme zu entwickeln. Auf der Basis von Standard-Bausteinen wurden die Platinen noch manuell geroutet. Der gesamte Prozess der Beschaffung und auch der Programmierung bis zur Inbetriebnahme beim Kunden war höchst umfassend und spannend.

Software

Mehr und mehr rückte die Softwareerstellung in den Vordergrund, wobei die Komplexität im Laufe der Zeit erheblich zunahm. Zu Beginn bestand ein Softwarepaket aus einer übersichtlichen Zahl von Modulen. Später kamen umfangreiche Bibliotheken und Treiber  hinzu. So war es irgendwann nicht mehr möglich, auf alle Funktionalitäten transparent zuzugreifen. Die Entwicklungszyklen wurden immer kürzer, man muss sich bis dato immer öfter mit den Releases von diversen Betriebssystemen und Bibliotheken in immer kürzeren Zeitabständen beschäftigen. Dazu kommt der Wunsch nach Plattformunabhängigkeit (Microsoft, Linux, Apple iOS,  Android, Programmiersprachen, Datenbanksysteme, Cloud, ..)
Zunächst war es das Ziel der Bedieneinheiten, dass der Kunde seine Daten eingeben und Anlage parametrieren konnte. Mehr und mehr wurden die Systeme zu intuitiv bedienbaren multimedial unterstützten Bedienerführungen.
Neuere Techniken wie objektorientierte Programmierung und WPF erweitern die Möglichkeiten erheblich.

Für ein im Nordsiegerland beheimatetes Maschinenbauunternehmen hatte ich die Gelegenheit, erfolgreich eine firmenspezifische SPS nach IEC 1131 zu entwickeln und einzuführen.

 

Python-Entwicklung auf dem Raspberry Pi

Python-Entwicklung auf einem Raspberry PI

 

Anwendungsbereiche

  • Satzmaschinen
  • Torsteuerungen
  • Vielkanalige Temperatur und Durchfluss- Überwachung
  • Trafoschneid- und Stapelanlagen
  • Trafokessel Fertigungslinien  
  • 3D-NC Biegemaschinen
  • Walzwerk
  • Blech- und Rohr- Messmaschinen
  • Handlingsroboter
  • Richtmaschinen
  • Radsatz- und Montagepressen
  • Qualitätsauswertesystem Medizintechnik

 

 

Trafokessel-Fertigungslinie

 

 Spulenwickler

S7-1500

TCP/IP Sendebaustein (S7)

 

Raspberry PI als Smart Home Server und Steuerungszentrale

 

Ausblick

Energie

Die Energiewende beschert uns neue Herausforderungen.
Erneuerbare Energien auszubauen ist notwendig.
Allerdings bedarf es einer Grundlastsicherheit sowie im Falle von Wind- und Sonnenflaute die Spitzenlasten sicher abzudecken.
eMobilität erfordert erhebliche Leistungs-Kapazitäten und eine sichere Infrastruktur, welche Erzeugung und Verbrauch vereinbar macht.

Angesichts der aktuellen Krisen ist es wohl angesagt, vorhandene Kraftwerke so lange weiter zu nutzen, bis Alternativen zur Verfügung stehen.

Auf unserem Privathaus installieren wir derzeit eine Photovoltaik-Solaranlage.
Die wird sich angesichts sich verteuernder Energie, künftige Eigennutzung eMobilität sowie Erneuerung der Heizung und Umstellung auf Wärmepumpe sicher lohnen.
Man investiert einiges, bekommt aber beim Einspeisen nur sehr wenig zurück gegenüber dem wesentlich höheren Bezugspreis pro KWh.
Das Aberwitzige daran ist, dass man bei uns für die eigen erzeugte und selbst verbrauchte Energie prinzipiell (<10KW kann man sich befreien lassen von der EKST-Pflicht) noch Steuern zahlen muss!
Dabei scheint doch die Sonne für jeden!

Bleiben Sie gesund!

Über eine Kontaktaufnahme würde ich mich sehr freuen:

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