INTEGRATED AUTOMATION TOOLBOX PC-based control: integrované řešení pro automatizaci & process technology

zatímco tradiční systémy založené na PLC byly optimalizovány převážně pro krátké doby cyklu jako náhrada za komplexní reléovou technologii v řízení strojů, distribuované řídicí systémy (DCS) pro klasické proporcionální integrální derivace (PID) uzavřené řízení zaměřené převážně na škálovatelnost a integraci systému.

díky požadavkům zákazníků a technologickému pokroku se DCS i PLC v průběhu let vyvíjely a stále více konvergovaly. Díky tomu získaly PLC systémy rozsáhlejší vizualizační systémy. Jsou velmi podobné těm, které procesní inženýři používali od začátku a jsou implementováni pro správu mnoha rozsáhlých a složitých pracovních postupů zpracování. Na druhé straně byly DC optimalizovány s ohledem na jejich výkon a dobu cyklu. Vylepšení, jako jsou tato, pomáhají přizpůsobit i vysoce časově kritické procesy a vybavit procesní zařízení pro požadavky související s bezpečností, jako jsou nouzová zastavení a požární ochrana.

rostoucí požadavky spojují oddělené světy

systémy se také sbíhají z hlediska škálovatelnosti. DCS, které byly od začátku navrženy pro velké instalace s desítkami tisíc I / O, byly úspěšné s jednoduchými inženýrskými a dodatečnými schopnostmi. Pro dnešní systémy založené na PLC však již ani vstupní/výstupní body ve vysokých pěti číslicích nepředstavují výzvu. Kromě toho moderní inženýrská prostředí, jako je software TwinCAT 3, mají širokou škálu knihoven a spoustu funkčních bloků, takže i vysoce složité řídicí struktury s uzavřenou smyčkou lze rychle a spolehlivě navrhnout.

vývoj týkající se systémových architektur si také zaslouží zvláštní pozornost. Například distribuované řídicí systémy se téměř od začátku zaměřovaly na distribuované I / O šasi. Tyto systémy mohou shromažďovat data z oblastí vystavených nebezpečí výbuchu s malou složitostí zapojení a ubytovat zařízení, která jsou rozložena na velkých plochách. Naproti tomu systémy založené na PLC se zpočátku soustředily na samostatné stroje v malých oblastech.

to se změnilo, protože jednoduché stroje se vyvinuly do vysoce složitých výrobních linek v pevně propojených závodech a operátoři se začali více zajímat o používání distribuovaných periferií, které mohou být propojeny s rychlými systémy sběrnice fieldbus a poskytují šířku pásma potřebnou k přizpůsobení výsledné záplavě dat. Výsledkem je, že systémy, které mohou nabídnout distribuovanou inteligenci, jako jsou vestavěné počítače namontované na DIN lištu v řadě CX od společnosti Beckhoff, jsou nyní převládající možností, což umožňuje přímé připojení I/o systému založeného na EtherCAT. Nasazení EtherCAT komunikace navíc umožňuje operátorům implementovat extrémně časově kritické a vysoce synchronizované řídicí procesy napříč distribuovanými výrobními kroky. To zahrnuje schopnost integrace s centrálními systémy řízení výroby a provádění analýzy dat a optimalizace procesů.

PLC systém s maximálním inovačním potenciálem

pokud jde o architekturu systému, výše uvedený vývoj již učinil PLC systémy velmi podobnými vzdáleným I / O systémům, které uživatelé znají z oblasti řízení procesů. Zejména v souvislosti s koncepty Industry 4.0 se přístup PLC ukázal jako hnací motor inovací a převzal vysoce pokročilou strukturu, která je jasně lepší, zejména pokud jde o výkon.

je to především vize internetu věcí (IoT), která vedla systémy založené na PLC k tomu, aby v posledních několika letech převzaly některé vlastnosti distribuovaných řídicích systémů, zejména pokud jde o integrační schopnosti. To zase zvýšilo podporu pro zralé protokoly, které nabízejí výměnu dat mezi systémy, například na základě OPC UA, ale také pro komunikaci mezi úrovní kontroly dohledu a cloudem prostřednictvím protokolů, jako jsou MQTT a AMQP.

zatímco výrobci strojů používají tyto schopnosti k implementaci průmyslu 4.0 koncept ve své úplnosti vyžadují procesní inženýři plně integrovaná řešení z různých důvodů. Musí pokrývat všechny úrovně hierarchie od získávání dat v oblastech s nebezpečím výbuchu až po vzdálenou diagnostiku globálně distribuovaných systémů prostřednictvím centralizovaných systémů řízení procesů. Cílem je snížit požadovaný počet operátorů a pracovníků údržby. To sice snižuje náklady, ale také otevírá nové příležitosti k tomu, aby systémy byly efektivnější a spolehlivější pomocí rozsáhlých diagnostických a analytických nástrojů.

otevřete & modulární automatizační technologie kompletní řešení

s řízením na bázi PC nabízí Beckhoff ideální automatizační sadu nástrojů pro implementaci všech těchto požadavků v kompletním a integrovaném řešení. Přidáním konkrétních inovací pro aplikace procesních technologií mají procesní inženýři nyní přístup ke stejnému automatizačnímu systému, který je již dlouho prokázán v konstrukci strojů a automatizaci výroby.

otevřenost konceptu řízení založeného na PC si zaslouží zvláštní zmínku, protože podpora všech hlavních sběrnicových systémů umožňuje snadnou integraci řadičů Beckhoff do stávajících architektur. Dlouhodobá dostupnost produktů a zpětná kompatibilita navíc poskytují nejlepší možnou ochranu investic a zajišťují vynikající dodávky náhradních dílů. Jako příklad lze uvést, že i komponenty EtherCAT první generace mohou stále komunikovat s nejnovějšími představeními produktů. Výhody, jako jsou tyto, také usnadňují a cenově dostupné upgrade stávajících systémů, například přidáním cloudového připojení a funkcí IoT.

výhody integrovaných a otevřených automatizačních systémů se projevují zejména při navrhování nových zařízení. Na úrovni terénu umožňuje použití terminálů EtherCAT řady ELX pro přímé připojení jiskrově bezpečných polních zařízení významné snížení požadavků na prostor a tím i nákladových požadavků. Kromě toho odstranění potřeby samostatných bezpečnostních bariér přináší jasné výhody, pokud jde o instalaci a diagnostiku. Vestavěné počítače z řady CX, vybavené až 12 jádry CPU, namontovatelné na DIN lištu, umožňují distribuovat provádění i těch nejsložitějších řídicích úkolů s vysokým výkonem zpracování. Komplexní certifikace výrobků zajišťují shodu s požadavky na ochranu proti výbuchu a umožňují instalaci v těsné blízkosti skutečného procesu.

řízení na bázi PC zjednodušuje inženýrství & provoz

na úrovni řízení umožňuje jemně škálovatelné portfolio průmyslových počítačů od společnosti Beckhoff řešení na míru, která mohou nejen provádět širokou škálu řídicích úkolů, ale také umožňují snadnou integraci do systémů řízení procesů. Podpora mnoha standardů a protokolů zajišťuje mezisystémovou datovou komunikaci jak na úrovni řízení na vyšší úrovni, tak na úrovni terénního systému.

pokročilé softwarové řešení TwinCAT HMI umožňuje implementaci vizualizačních úloh podle nejvyšších standardů pro efektivní a spolehlivý provoz zařízení. Citlivý TwinCAT HMI navíc běží stejně dobře na mobilních zařízeních jako na průmyslových Ovládacích panelech a panelových počítačích. Pro vizualizaci a řízení procesů v oblastech s nebezpečím výbuchu (zóna 2/22) jsou k dispozici specifická zařízení ve formě vysoce atraktivní řady panelů CPX s nejmodernější technologií multi-touch a robustními hliníkovými kryty.

díky široké škále dostupných funkcí TwinCAT se inženýrství pro celý provoz zařízení a přenos dat do řídicího systému vyšší úrovně nebo cloudových služeb stávají vysoce intuitivními procesy. Mnoho diagnostických možností a rozhraní, jako je například kontejner TwinCAT FDT pro integraci ovladačů polních zařízení (DTM), zajišťuje rychlé a produktivní uvedení do provozu a snadný přístup do světa řídicí technologie Beckhoff.

Zdvořilost: Bechkhoff Automation