SPECIFIKACE regulátoru je nejdůležitější fází vývojového procesu pro každou aplikaci průmyslové automatizace. Historicky byly některé regulátory de facto volbou pro konkrétní konstrukci stroje, ať už se jednalo o programovatelný logický řadič (PLC) nebo programovatelný automatizační řadič (PAC) v závislosti na oblasti a použití.
tato zařízení v průběhu let fungovala přiměřeně a podporovala mentalitu „pokud to není rozbité, neopravujte to“. Jak se však pokroky v automatizační technologii stále zrychlují, řízení založené na PC nabízí jedinečnou sadu příležitostí pokrývajících širokou škálu oblastí použití a stává se ovladačem volby bez ohledu na aplikaci.
výhody řídicího systému na bázi PC
největší výhodou výběru řídicího systému na bázi PC je vynikající škálovatelnost v hardwaru a softwaru. To nabízí inženýrům jasnou a efektivní migrační cestu, jak se návrhy strojů a zařízení mění v průběhu času. Někteří výrobci například nabízejí řadu možností řadiče od základní úrovně až po procesor advanced reduced instruction set computer (RISC) machines (ARM), řadu vícejádrových řadičů ve více hardwarových formátech až po průmyslový server vybavený 36jádrovým procesorem, který umožňuje ovládání mnoha jádry.
všechny tyto systémy provozují řídicí software založený na PC pro řadu funkcí, včetně PLC, řízení pohybu, bezpečnosti, rozhraní člověk-stroj (HMI), měření, monitorování stavu a dalších—obvykle vše na jednom zařízení v případě vícejádrových regulátorů. Kromě toho lze všechny kromě vícejádrového výkonového konce produktové řady specifikovat ve více formách, ať už je namontován na DIN lištu, namontován na skříň nebo integrován s obrazovkou HMI, mimo jiné možnosti.
integrace HMI do zařízení all-in-one se odlišuje od PLC nebo PAC pro možnosti řízení založené na PC, protože zařízení, která integrují obrazovku pro vizualizaci, je málo. Standardní jsou také možnosti ukládání pevných disků ve formě karet CFast (známých také jako CompactFast) a disků SSD (SSD), které snižují počet pohyblivých částí a zajišťují vysokou spolehlivost pro kritické aplikace. Vzhledem k tomu, že operace roste a procesní potřeby rostou, lze řadiče založené na PC snadno vyměnit za výkonnější model, který používá stejnou softwarovou platformu. Tato výměna obvykle zahrnuje jednoduchou výměnu karty compact flash ze staré jednotky s novým řadičem a restart systému. Je vyžadováno malé nebo žádné programování (pokud nejsou přidány nové funkce), což je výhoda automatizačního systému založeného na softwaru.
použití automatizačního softwaru pro zpracování úkolů specifických pro ovládací prvky a jeho spuštění na víceúčelovém hardwaru založeném na PC se stalo měničem her pro společnosti, které hledají robustní, flexibilní a snadno použitelné vývojové prostředí a řídicí platformu. Například výrobci nabízejí řídicí software, který odpovídá hardwaru založenému na PC s různými úrovněmi výkonu, aby vyhovoval individuálním potřebám každé aplikace, ať už jsou vyžadovány speciální funkce v počítačové numerické řízení (CNC) pohybové a robotické kinematice nebo pro funkce PLC.
kromě toho je prostředí automatizačního inženýrství zabudováno do Microsoft Visual Studio, díky čemuž je software velmi dobře obeznámen s drtivou většinou programátorů a umožňuje sdílení programovacích prací mezi inženýry z různých oborů,jako jsou tradiční programátoři PLC, programátoři informatiky a specialisté na informační technologie (IT). Opětovné použití kódů je nutností a je něco, co musí řídicí inženýři zvážit při výběru nové řídicí platformy. Funkční bloky v programovacích jazycích IEC-61131-3 nebo jiné objektově orientované programování jsou často k dispozici v aplikačně specifických knihovnách. Opětovné použití kódu usnadňuje mnohem kratší dobu uvedení na trh a flexibilnější návrhy strojů pro výrobce originálních zařízení (OEM), systémové integrátory a koncové uživatele.
řídicí platformy založené na PC pro implementaci IIoT
inovativní inženýři a vedoucí pracovníci společnosti rychle určují, že implementace průmyslového internetu věcí (IIoT) a Industrie 4.0 concepts je logickým dalším krokem k vytvoření více propojených podniků a je nezbytným hlediskem pro budoucí aktualizace a vývoj. S PLC nebo jiným uzavřeným hardwarem se přidávání IoT komunikace stává obtížnějším návrhem a obvykle vyžaduje přidání hardwaru a softwaru třetích stran od IT společností, aby vše fungovalo.
s ovládáním založeným na PC byl tento typ připojení možný dříve, než byla vytvořena většina hlavních módních slov. Ještě důležitější je, že připojení lze dosáhnout s malým nebo žádným dalším hardwarem, protože připojení k Internetu a Ethernetu bylo po desetiletí zabudováno do řídicích platforem založených na PC. I když operace není zcela připravena na skok do vod IIoT a Industrie 4.0, ovládání založené na PC poskytuje nejlogičtější řídicí platformu s neomezenou migrační cestou, která dnes nebo kdykoli v budoucnu přidá vyšší úrovně připojení.
zvýší se již tak vysoké nároky na řídicí systémy. Vzhledem k tomu, že inženýři a výrobci strojů žádají dodavatele ovládacích prvků, aby poskytovali více funkčnosti a konektivity v rámci srovnatelné ceny, představují flexibilní a škálovatelné řídicí systémy založené na PC nákladově nejefektivnější a robustnější možnost.
Eric Reiner je specialista na průmyslový trh s PC ve společnosti Beckhoff Automation. Editoval Emily Guenther, associate content manager, CFE Media, Control Engineering, [email protected].
další rady
klíčové koncepty
- výhody řídicího systému založeného na PC.
- řídicí systémy založené na PC pro IIoT a Industrie 4.0.
- jak se řídicí systémy založené na PC hodí pro každou aplikaci.
Vezměme si to
jaké jsou úskalí používání řídicích systémů založených na PC?