integreret AUTOMATISERINGSVÆRKTØJSKASSE PC-baseret kontrol: en integreret løsning til automatisering og procesteknologi

mens traditionelle PLC-baserede systemer overvejende blev optimeret til korte cyklustider som erstatning for kompleks relæteknologi i maskinstyring, distribuerede kontrolsystemer (DCS) til klassisk Proportional integreret derivat (PID) lukket kredsløbskontrol fokuserede mest på skalerbarhed og systemintegration.

drevet af kundernes krav og teknologiske fremskridt, har både DCS og PLC avanceret og i stigende grad konvergeret gennem årene. Som et resultat har PLC-systemer erhvervet mere omfattende visualiseringssystemer. Disse ligner meget dem, som procesingeniører har brugt fra starten og implementeres til at styre mange omfattende, komplekse behandlingsarbejdsgange. DCS blev derimod optimeret med hensyn til deres ydeevne og cyklustider. Forbedringer som disse hjælper med at imødekomme selv meget tidskritiske processer og udstyre procesanlæg til sikkerhedsrelaterede krav, såsom nødstop og brandbeskyttelse.

voksende krav bringer separate verdener sammen

systemerne konvergerer også med hensyn til skalerbarhed. DCS, der blev designet fra starten til store installationer med titusinder af i/Os, havde succes med enkle ingeniør-og eftermonteringsfunktioner. Men for dagens PLC-baserede systemer udgør selv I / O-punkter i de høje fem cifre ikke længere en udfordring. Derudover har moderne ingeniørmiljøer, som f.eks. Tvcat 3, en bred vifte af biblioteker og masser af funktionsblokke, så selv meget komplekse lukkede kredsløbsstyringsstrukturer kan designes hurtigt og pålideligt.

udviklingen vedrørende systemarkitekturer fortjener også særlig opmærksomhed. For eksempel fokuserede distribuerede styresystemer næsten fra starten på distribueret i/O-chassis. Disse systemer kan indsamle data fra de områder, der udsættes for eksplosionsfarer med ringe ledningskompleksitet og rumme installationer, der er spredt over store områder. PLC-baserede systemer koncentrerede sig derimod oprindeligt om selvstændige maskiner i små områder.

dette har ændret sig, da enkle maskiner har udviklet sig til meget komplekse produktionslinjer inden for tæt netværksanlæg, og operatører er blevet mere interesserede i at bruge distribuerede perifere enheder, der kan knyttes til hurtige feltbussystemer og levere den båndbredde, der er nødvendig for at imødekomme den resulterende strøm af data. Som et resultat er systemer, der kan tilbyde distribueret intelligens, som DIN-skinnemonterbare indlejrede pc ‘ er i Beckhoff-serien, nu en fremherskende mulighed, der muliggør direkte forbindelse af EtherCAT-baseret i/O-system. Derudover giver implementering af EtherCAT-kommunikation overalt operatører mulighed for at implementere ekstremt tidskritiske og stærkt synkroniserede kontrolprocesser på tværs af distribuerede produktionstrin. Dette inkluderer evnen til at integrere med centrale produktionsstyringssystemer og til at udføre dataanalyse og optimere processer.

PLC-system med maksimalt innovationspotentiale

med hensyn til systemarkitektur har udviklingen nævnt ovenfor allerede gjort PLC-systemer meget lig de eksterne I/O-systemer, som brugerne er bekendt med fra processtyringsfeltet. Især i forbindelse med Industry 4.0-koncepter har PLC-tilgangen vist sig at være en innovationsdriver og har påtaget sig en meget avanceret struktur, der klart er overlegen, især med hensyn til ydeevne.

det er frem for alt visionen om tingenes Internet (IoT), som har ført PLC-baserede systemer til at påtage sig nogle egenskaber ved distribuerede kontrolsystemer i de sidste par år, især med hensyn til integrationsfunktioner. Dette har igen øget understøttelsen af modne protokoller, der tilbyder dataudveksling på tværs af systemet, for eksempel baseret på OPC UA, men også til kommunikation mellem tilsynskontrolniveauet og skyen gennem protokoller, f.eks.

mens maskinbyggere bruger disse muligheder til at implementere industrien 4.0 koncept i sin helhed kræver procesingeniører fuldt integrerede løsninger af forskellige årsager. De skal dække alle hierarkiniveauer lige fra dataindsamling i farlige områder til fjerndiagnostik af globalt distribuerede systemer via centraliserede processtyringssystemer. Målet er at reducere det krævede antal operatører og vedligeholdelsespersonale. Selvom dette reducerer omkostningerne, åbner det også nye muligheder for at gøre systemer mere effektive og pålidelige ved hjælp af omfattende diagnostik-og analyseværktøjer.

åben & modulær automatiseringsteknologi en komplet løsning

med PC-baseret kontrol tilbyder Beckhoff den ideelle automatiseringsværktøjskasse til at implementere alle disse krav i en komplet og integreret løsning. Gennem tilføjelsen af specifikke innovationer til procesteknologiapplikationer har procesingeniører nu adgang til det samme automatiseringssystem, der længe har været bevist inden for maskindesign og fabriksautomatisering.

åbenheden i Det PC-baserede kontrolkoncept fortjener en særlig omtale, da support til alle større bussystemer muliggør nem integration af Beckhoff-controllere i eksisterende arkitekturer. Derudover giver langsigtet produkttilgængelighed og bagudkompatibilitet den bedst mulige investeringsbeskyttelse og sikrer enestående reservedelsforsyning. Som et eksempel kan selv første generations EtherCAT-komponenter stadig kommunikere med de nyeste produktintroduktioner. Fordele som disse gør det også nemt og overkommeligt at opgradere eksisterende systemer, for eksempel ved at tilføje skyforbindelse og IoT-funktioner.

fordelene ved integrerede og åbne automatiseringssystemer bliver især tydelige, når man designer nye anlæg. På feltniveau muliggør brugen af EtherCAT-terminaler i El-serien til direkte tilslutning af Iboende sikre feltenheder betydelige reduktioner i pladsbehov og dermed omkostningskrav. Desuden giver elimineringen af behovet for separate sikkerhedsbarrierer klare fordele med hensyn til installation og diagnostik. Din-skinnemonterbare indlejrede pc ‘ er fra CKS-serien, udstyret med op til 12 CPU-kerner, gør det muligt at distribuere udførelsen af selv de mest komplekse kontrolopgaver med deres høje behandlingsydelse. Omfattende produktcertificeringer sikrer overholdelse af krav til eksplosionsbeskyttelse og muliggør installation i nærheden af selve processen.

PC-baseret kontrol forenkler engineering & drift

på kontrolniveau muliggør den fint skalerbare portefølje af industrielle pc ‘ er fra Beckhoff skræddersyede løsninger, der ikke kun kan udføre en lang række kontrolopgaver, men også giver nem integration i processtyringssystemer. Understøttelse af mange standarder og protokoller sikrer datakommunikation på tværs af systemet på begge, kontrol på højere niveau og feltsystemniveau.

den avancerede HMI-løsning muliggør implementering af visualiseringsopgaver i henhold til de højeste standarder for effektiv og pålidelig drift af anlægget. Derudover kører den responsive HMI lige så godt på mobile enheder som på industrielle kontrolpaneler og panel-pc ‘ er. Til procesvisualisering og kontrol i farlige områder (område 2/22) fås specifikke enheder i form af den yderst attraktive serie med avanceret multi-touch-teknologi og robuste aluminiumskabinetter.

med den brede vifte af funktioner til rådighed, engineering for hele anlæggets drift og dataoverførsel til et højere niveau kontrolsystem eller cloud-tjenester bliver en meget intuitiv processer. Mange diagnostiske muligheder og grænseflader, såsom FDT container til integration af field device drivers (DTM), sikrer hurtig og produktiv idriftsættelse og nem adgang til en verden af Beckhoff-kontrolteknologi.

Høflighed: Bechkhoff Automation