specificația controlerului este cea mai importantă etapă a procesului de dezvoltare pentru fiecare aplicație de automatizare industrială. Din punct de vedere istoric, anumite controlere au fost alegerea de facto pentru un anumit proiect de mașină, indiferent dacă a fost un controler logic programabil (PLC) sau controler de automatizare programabil (PAC) în funcție de zonă și aplicație.
aceste dispozitive au funcționat în mod adecvat de-a lungul anilor și au încurajat o mentalitate „dacă nu este ruptă, nu o reparați”. Cu toate acestea, pe măsură ce progresele în tehnologia de automatizare continuă să se accelereze, controlul bazat pe PC oferă un set unic de oportunități care acoperă o gamă largă de domenii de aplicare și devine un controler de alegere indiferent de aplicație.
beneficiile sistemului de control bazat pe PC
cel mai mare beneficiu al alegerii unui sistem de control bazat pe PC vine sub forma unei scalabilități superioare în hardware și software. Acest lucru oferă inginerilor o cale de migrare clară și eficientă, pe măsură ce proiectele de mașini și instalații se schimbă în timp. De exemplu, unii producători oferă o gamă largă de opțiuni de controler de la un nivel de intrare la un procesor avansat de computer cu set de instrucțiuni reduse (RISC) (Arm), la o gamă de controlere multi-core în mai multe formate hardware, până la un server industrial echipat cu un procesor cu 36 de nuclee care permite controlul cu mai multe nuclee.
toate acestea rulează software de control bazat pe PC pentru o serie de funcții, inclusiv PLC, controlul mișcării, siguranță, interfață om-mașină (HMI), măsurare, monitorizarea stării și altele-de obicei toate pe un singur dispozitiv în cazul controlerelor multi—core. În plus, toate, cu excepția capătului de performanță multi-core al gamei de produse, pot fi specificate în mai multe forme, indiferent dacă este montat pe șină DIN, montat pe dulap sau integrat cu un ecran HMI, printre alte opțiuni.
integrarea HMI într-un dispozitiv all-in-one se diferențiază de un PLC sau PAC pentru opțiunile de control bazate pe PC, deoarece dispozitivele care integrează un ecran pentru vizualizare sunt puține. Opțiunile de stocare în stare solidă sub formă de carduri CFast (cunoscute și sub numele de CompactFast) și discuri în stare solidă (SSD-uri) sunt, de asemenea, standard, reducând numărul de piese în mișcare și asigurând o fiabilitate ridicată pentru aplicațiile critice. Pe măsură ce o operațiune crește și nevoile procesului cresc, controlerele bazate pe PC pot fi schimbate cu ușurință pentru un model mai puternic care utilizează aceeași platformă software. Acest schimb implică de obicei un schimb simplu al unui card flash compact de la vechea unitate cu noul controler și o repornire a sistemului. Este necesară o programare mică sau deloc (cu excepția cazului în care se adaugă noi funcții), un beneficiu al unui sistem de automatizare bazat pe software.
utilizarea software-ului de automatizare pentru a gestiona sarcinile specifice controalelor și rularea acestuia pe hardware multifuncțional, bazat pe PC, a devenit un schimbător de jocuri pentru companiile care caută un mediu de dezvoltare robust, flexibil și ușor de utilizat și o platformă de control. De exemplu, producătorii oferă software de control care se potrivește cu hardware-ul bazat pe PC cu diferite niveluri de performanță pentru a satisface nevoile individuale ale fiecărei aplicații, indiferent dacă sunt solicitate caracteristici speciale în mișcarea de control numeric al computerului (CNC) și cinematica robotică sau pentru funcțiile PLC.
în plus, mediul de inginerie de automatizare este încorporat în Microsoft Visual Studio, făcând software-ul foarte familiar pentru marea majoritate a programatorilor și permițând partajarea lucrărilor de programare între ingineri din diverse discipline, cum ar fi programatorii tradiționali PLC, programatorii de informatică și specialiștii în tehnologia informației (IT). Reutilizarea codurilor este o necesitate și este ceva ce inginerii de control trebuie să ia în considerare atunci când Selectează o nouă platformă de control. Blocurile de funcții din IEC-61131-3 limbaje de programare sau alte programări orientate pe obiecte sunt adesea disponibile în bibliotecile specifice aplicației. Reutilizarea codului facilitează un timp mult mai scurt de comercializare și modele de mașini mai flexibile pentru producătorii de echipamente originale (OEM), integratorii de sistem și utilizatorii finali.
platforme de control bazate pe PC pentru implementarea IIoT
inginerii inovatori și directorii companiei determină rapid că implementarea internetului industrial al lucrurilor (IIoT) și Industrie 4.0 concepte este un pas logic următor pentru a stabili întreprinderi mai conectate și este o considerație necesară pentru actualizări și dezvoltare viitoare. Cu un PLC sau alt hardware închis, adăugarea comunicării IoT devine o propunere mai dificilă și necesită de obicei adăugarea de hardware și software terță parte de la companiile IT pentru a face totul să funcționeze.
cu controlul bazat pe PC, Acest tip de conectivitate a fost posibil înainte ca majoritatea cuvintelor cheie majore de astăzi să fie inventate. Mai important, conectivitatea poate fi realizată cu puțin sau deloc hardware suplimentar, deoarece conectivitatea la Internet și Ethernet a fost încorporată în platforme de control bazate pe PC de zeci de ani. Chiar dacă o operațiune nu este pregătită să facă saltul în apele IIoT și Industrie 4.0, controlul bazat pe PC oferă cea mai logică platformă de control cu o cale de migrare neobstrucționată pentru a adăuga niveluri mai ridicate de conectivitate astăzi sau în orice moment în viitor.
cerințele deja ridicate pentru sistemele de control vor crește. Deoarece inginerii de instalații și constructorii de mașini solicită furnizorilor de comenzi să ofere mai multă funcționalitate și conectivitate la un preț comparabil, sistemele de control bazate pe PC flexibile și scalabile reprezintă opțiunea cea mai rentabilă și robustă.
Eric Reiner este specialist pe piața PC-urilor industriale la Beckhoff Automation. Editat de Emily Guenther, manager de conținut asociat, CFE Media, Inginerie de Control, [email protected].
mai multe sfaturi
concepte cheie
- beneficiile unui sistem de control bazat pe PC.
- sisteme de control bazate pe PC pentru IIoT și Industrie 4.0.
- cum se potrivesc sistemele de control bazate pe PC pentru fiecare aplicație.
luați în considerare acest
care sunt capcanele pentru utilizarea sistemelor de control bazate pe PC?