KI2Plc / KNNP (Einleitung)

KNNP                             

                    Dipl.-Ing. Johannes Hofer

Künstlicher, Neuronaler Netzwerkplan, Teil 1

        Die Neuronentechnik (künstliche neuronale Netzwerke) ist sicherlich faszinierend und hat mich nach der Erkenntnis, dass künstliche Neuronen für den Einsatz in einer SPS super geeignet sind, zum KNNP geführt. 

Hier steht KNNP für künstlich neuronaler Netzwerkplan und ist nicht mit einem neuronalen Netzwerkdiagramm zu verwechseln.

Anwendung im TIA-Portal

        Die Anwendung eines neuronalen Netzwerkes bis hin zum neuronalen Netzwerkplan innerhalb einer SPS war bei meinen ersten Versuchen mit dem TIA-Portal (SCL) teilweise erfolgreich, jedoch mit erheblichen Nachteilen verbunden. Ganz besonders der angebotene Serverteil innerhalb der SPS, welcher die Projektierung mit einem handelsüblichen Browser ermöglichen sollte, hat sich für mich aus verschiedenen Gründen als ungeeignet erwiesen. Dazu möchte ich nicht ins Detail gehen, da zudem die Sprache SCL vom Hersteller der SPS nicht dafür geplant wurde, solche fortschrittlichen, schon fast intelligent wirkende Strukturen, umzusetzen. Was nicht ist kann ja noch werden 😊.

Anwendung Arduino (Opta PLC von finder)

        So habe ich u. A. alternativ einen Weg über eine andere SPS gesucht und bin überraschender Weise schließlich bei verschiedenen SPSen gelandet, welche alle bezüglich der Geschwindigkeit zur Abarbeitung des Trainings über den Browser erfolgreich waren und zudem unter Berücksichtigung der IEC 61131-Sprachen kompatibel sind. 

Bildquelle: https://store.arduino.cc/collections/opta-family


Zu bemerken ist jedoch, dass nicht nur die Ausführungsgeschwindigkeit der Hardware für eine praktische Anwendung maßgebend war, sondern die Möglichkeit des Editors in einer Hochsprache  wie C++ eine Mussbedingung darstellt, damit die Entwicklung einer Firmware für diese neue Technologie möglich wird.

Das Training erfolgt für den Anwender über einen handelsüblichen Browser und setzt keine Programmierkenntnisse voraus. Das Trainingsergebnis wird nach dem Test in das Flash der SPS gespeichert.

Damit ein Training und ein Test überhaupt erfolgen kann, ist eine Simulation der SPS oder ein Original mit einem Switchboard notwendig. Dazu auch einige, kurze Schritte auf meinem Internet-Blog ki2plc.com.

Link zur Webseite (nicht für Smartphone geeignet): ki2plc

Die Idee oder besser das Konzept

        ki2plc ist ein absolut sauberes Engineering-Konzept. Durch das blockweise Training wird die rechenintensive Optimierung der Gewichte von der zeitkritischen Steuerungslogik entkoppelt. Während die SPS im Mikrosekundenbereich den Workflow ihre Neuronalen Netze abarbeitet, berechnet der "Hintergrund-Prozess" in Ruhe die neuen Parameter. Dieses Konzept gilt während des Trainings. Danach werden die Daten des trainierten Neurons aus den bestehenden KNNP innerhalb der SPS übersetzt und gesondert als Task bearbeitet. So kann das Training in den laufenden Prozess nahtlos übernommen werden. 

Bevor wir im folgenden Abschnitt loslegen, nachfolgend einige Vorteile gegenüber der traditionellen Programmierung der SPS:

  • Training erfolgt über einen handelsüblichen Browser
  • Keine Kundenbindung durch spezielle, käufliche Programmiersoftware
  • Keine Programmierkenntnisse erforderlich
  • Workflow aus den Trainingsdaten liefert 100%iges Testergebnis
  • Mehrfachsicherung der Software im Run-Betrieb
  • Fehlermeldunge bei Trainingslücken
  • Verschleiss der Anlage kann als Warning erkennbar ausgegeben werden
  • Trainingsdaten eindeutig lesbar und nachvollziebar
  • Vorschau des nächsten, folgenden Events liefert hohe Sicherheit der Runtime-Software
  • etc.

Speicherprogrammierbare Steuerung, STS 😎 anstatt SPS

Nach dieser Einleitung erfolgt ein Video und dessen Erklärung für den ersten Test mit einer OPTA und IO-Erweitung. Mein Blog ki2plc zeigt die Vergangenheit der Vorgehensweise und erklärt so die Zusammenhänge, wie ich zur STS gekommen bin. Hinweis: Nicht für Smartphone geeignet!

Nächster Teil in Kürze 🙋

Fragen und Antworten zum Kapitel Einleitung:
    07.10.2026
        Frage:         Wo befindet sich der Server um den Browser zu bedienen ?
        Antwort:     Der Server befindet sich in der SPS. Das Programm in C++ binhaltet die JS-Anweisungen.
    10.10.2026
        Frage:         Sind Sie mit der Opta zufrieden?
        Antwort:     Die Opta hat mich sehr posotiv überrascht. Bis jetzt keine Mängel festgestellt.
    18.10.2026
        Frage:         Welche Version der IDE wird verwendet
        Antwort:     Version 2.3.10
                                                                                                                                                                               

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