integrated AUTOMATION TOOLBOX PC-based control: o soluție integrată pentru automation & process technology

în timp ce sistemele tradiționale bazate pe PLC au fost optimizate în principal pentru perioade scurte de ciclu ca înlocuitor pentru tehnologia complexă de relee în comenzile mașinii, sisteme de Control distribuite (DCS) pentru controlul clasic al derivatelor integrale proporționale (PID), axat în principal pe scalabilitate și integrarea sistemului.

determinate de cerințele clienților și de progresul tehnologic, atât DCS, cât și PLC au avansat și au convergut din ce în ce mai mult de-a lungul anilor. Drept urmare, sistemele PLC au achiziționat sisteme de vizualizare mai extinse. Acestea sunt foarte asemănătoare cu cele pe care inginerii de proces le-au folosit de la început și sunt implementate pentru a gestiona multe fluxuri de lucru complexe și complexe de procesare. DCS, pe de altă parte, au fost optimizate în ceea ce privește performanța și timpii de ciclu. Îmbunătățiri ca acestea ajută la adaptarea chiar și a proceselor extrem de critice în timp și echipează instalațiile de proces pentru cerințele legate de siguranță, cum ar fi opririle de urgență și protecția împotriva incendiilor.

cerințele în creștere reunesc lumi separate

sistemele converg și în ceea ce privește scalabilitatea. DCS, care au fost proiectate de la început pentru instalații mari cu zeci de mii de I/O, au avut succes cu capacități simple de inginerie și modernizare. Cu toate acestea, pentru sistemele bazate pe PLC de astăzi, chiar și punctele I/O din cele cinci cifre înalte nu mai reprezintă o provocare. În plus, mediile moderne de inginerie, cum ar fi software-ul TwinCAT 3, dispun de o gamă largă de biblioteci și o mulțime de blocuri funcționale, astfel încât chiar și structurile de control cu buclă închisă extrem de complexe pot fi proiectate rapid și fiabil.

evoluțiile privind arhitecturile de sistem merită, de asemenea, o atenție specială. De exemplu, sistemele de control distribuite s-au concentrat aproape de la început pe șasiul i/O distribuit. Aceste sisteme pot colecta date din zonele expuse pericolelor de explozie cu o complexitate redusă a cablurilor și pot găzdui instalații care sunt răspândite pe suprafețe mari. Sistemele bazate pe PLC, pe de altă parte, s-au concentrat inițial pe mașini autonome în zone mici.

acest lucru s-a schimbat pe măsură ce mașinile simple au evoluat în linii de producție extrem de complexe în cadrul instalațiilor strâns legate în rețea, iar operatorii au devenit mai interesați să utilizeze periferice distribuite care pot fi conectate la sisteme rapide de magistrală de câmp și să livreze lățimea de bandă necesară pentru a găzdui inundația rezultată de date. Drept urmare, sistemele care pot oferi informații distribuite, cum ar fi PC-urile încorporate montate pe șină DIN din seria CX de la Beckhoff, sunt acum o opțiune predominantă, permițând conectarea directă a sistemului I/O bazat pe EtherCAT. În plus, implementarea Comunicării EtherCAT pe tot parcursul permite operatorilor să implementeze procese de control extrem de critice în timp și foarte sincronizate în etapele de producție distribuite. Aceasta include capacitatea de a se integra cu sistemele centrale de control al producției și de a efectua analize de date și de a optimiza procesele.

sistem PLC cu potențial maxim de inovare

în ceea ce privește arhitectura sistemului, evoluțiile menționate mai sus au făcut deja sistemele PLC foarte asemănătoare cu sistemele i/O la distanță cu care utilizatorii sunt familiarizați din domeniul controlului procesului. Mai ales în contextul conceptelor Industry 4.0, abordarea PLC s-a dovedit a fi un motor de inovație și a preluat o structură extrem de avansată, care este clar superioară, în special în ceea ce privește performanța.

este mai presus de toate viziunea Internet of Things (IoT), care a determinat sistemele bazate pe PLC să preia unele caracteristici ale sistemelor de control distribuite în ultimii ani, în special în ceea ce privește capacitățile de integrare. Aceasta, la rândul său, a crescut suportul pentru protocoalele mature care oferă schimb de date între sisteme, de exemplu, pe baza OPC UA, dar și pentru comunicarea între nivelul de control de supraveghere și cloud prin protocoale, cum ar fi MQTT și AMQP.

în timp ce constructorii de mașini folosesc aceste capacități pentru a implementa industria 4.0 concept în totalitatea sa, inginerii de proces necesită soluții complet integrate din mai multe motive. Acestea trebuie să acopere toate nivelurile ierarhice, de la achiziția de date în zone periculoase până la diagnosticarea la distanță a sistemelor distribuite la nivel global prin intermediul sistemelor centralizate de control al proceselor. Scopul este de a reduce numărul necesar de operatori și personal de întreținere. În timp ce acest lucru reduce costurile, acesta deschide, de asemenea, noi oportunități de a face sistemele mai eficiente și mai fiabile prin utilizarea unor instrumente extinse de diagnosticare și analiză.

Open & modular automation technology o soluție completă

cu control bazat pe PC, Beckhoff oferă setul de instrumente de automatizare ideal pentru a implementa toate aceste cerințe într-o soluție completă și integrată. Prin adăugarea de inovații specifice pentru aplicațiile tehnologice de proces, inginerii de proces au acum acces la același sistem de automatizare care a fost dovedit de mult timp în proiectarea mașinilor și automatizarea fabricilor.

deschiderea conceptului de control bazat pe PC merită o mențiune specială, deoarece suportul pentru toate sistemele majore de autobuz permite integrarea ușoară a controlerelor Beckhoff în arhitecturile existente. În plus, disponibilitatea pe termen lung a produselor și compatibilitatea înapoi oferă cea mai bună protecție posibilă a investițiilor și asigură o aprovizionare remarcabilă cu piese de schimb. De exemplu, chiar și componentele EtherCAT de primă generație pot comunica în continuare cu cele mai recente introduceri de produse. Beneficii ca acestea fac, de asemenea, ușoară și accesibilă actualizarea sistemelor existente, de exemplu, prin adăugarea conectivității cloud și a funcțiilor IoT.

beneficiile sistemelor de automatizare integrate și deschise devin deosebit de evidente la proiectarea de noi instalații. La nivel de câmp, utilizarea terminalelor EtherCAT din seria ELX pentru conectarea directă a dispozitivelor de câmp cu siguranță intrinsecă permite reduceri semnificative ale cerințelor de spațiu și, prin urmare, ale cerințelor de cost. În plus, eliminarea necesității unor bariere de siguranță separate oferă avantaje clare în ceea ce privește instalarea și diagnosticarea. PC-urile încorporate montate pe șină din seria CX, echipate cu până la 12 nuclee CPU, fac posibilă distribuirea executării chiar și a celor mai complexe sarcini de control cu performanțele lor ridicate de procesare. Certificările complete ale produselor asigură respectarea cerințelor de protecție împotriva exploziilor și permit instalarea în imediata apropiere a procesului real.

controlul bazat pe PC simplifică ingineria & funcționarea

la nivel de control, portofoliul fin scalabil de PC-uri industriale de la Beckhoff permite soluții personalizate care nu numai că pot efectua o gamă largă de sarcini de control, dar oferă și o integrare ușoară în sistemele de control al proceselor. Suportul pentru multe standarde și protocoale asigură comunicarea datelor între sisteme atât pe controlul de nivel superior, cât și pe nivelul sistemului de câmp.

soluția software avansată TwinCAT HMI permite implementarea sarcinilor de vizualizare în conformitate cu cele mai înalte standarde pentru funcționarea eficientă și fiabilă a instalației. În plus, responsive TwinCAT HMI funcționează la fel de bine pe dispozitive mobile ca pe panouri de control industriale și PC-uri cu panou. Pentru vizualizarea și controlul proceselor în zone periculoase (zona 2/22), sunt disponibile dispozitive specifice sub forma seriei de panouri CPX extrem de atractive, cu tehnologie de ultimă generație, multi-touch și carcase robuste din aluminiu.

cu o gamă largă de funcții TwinCAT disponibile, inginerie pentru întreaga operațiune de plante și transmiterea datelor la un sistem de control de nivel superior sau servicii cloud devin un procese extrem de intuitive. Multe opțiuni de diagnosticare și interfețe, cum ar fi containerul TwinCAT FDT pentru integrarea driverelor de dispozitive de câmp (DTM), asigură punerea în funcțiune rapidă și productivă și accesul ușor la lumea tehnologiei de control Beckhoff.

Curtoazie: Automatizare Bechkhoff