Müasir Avtomatlaşdırmada Virtual İdarəetmə Sistemləri və vPLC

İdarəetmə sistemlərinin şkafdan hesablama qatına keçidi

Sənaye idarəetməsi tədricən xüsusi şkaf avadanlıqlarından proqram təminatı ilə müəyyən edilən icraya doğru köçürülür. Virtual PLC-lər, tez-tez vPLC adlandırılanlar, ənənəvi idarəetmə şkafları əvəzinə sənaye serverləri daxilində işləyir.

Bu dəyişiklik avtomatlaşdırma məntiqini əvəz etmir. Onu köçürür. İdarəetmə mühərriki İT infrastrukturasına yaxınlaşır, sahə cihazları isə zavod mərtəbəsində dəyişməz qalır.

Şəkil 1. Avtomobil istehsalı xətləri proqram təminatı ilə müəyyən edilən idarəetmə icra modellərini daha çox sınaqdan keçirir.

Virtual PLC-ni fərqləndirən nədir

Ənənəvi PLC bir cihazda həm avadanlıq, həm də icra məntiqini birləşdirir. vPLC bu qatları ayırır. İcra standartlaşdırılmış hesablama infrastrukturu üzərində işləyir.

Bu ayrılma yerləşdirmə elastikliyini təmin edir. Mühəndislər idarəetmə nümunələrini serverlər arasında klonlaya, köçürə və ya miqyaslandıra bilərlər, bütün idarəetmə sistemini yenidən dizayn etmədən.

Şəkil 2. Ənənəvi PLC sistemləri hələ də deterministik sahə səviyyəli idarəetmə mühitlərinə hakimdir.

Bəzi yerləşdirmələrdə Siemens avtomatlaşdırma platformaları kimi ekosistemlər, kənar idarəetmə və İT səviyyəli orkestrasiya birləşdirən hibrid arxitekturaları dəstəkləmək üçün virtual icra qatları ilə genişləndirilir.

Arxitekturanın zəiflədiyi və miqyaslandığı yerlər

Virtual PLC-lər hesablama resursları artdıqca effektiv şəkildə miqyaslanır. Yaddaş və emal gücü avadanlıq dəyişdirmə dövrləri əvəzinə standart server yeniləmələri ilə artırıla bilər.

Bu model modullu avtomatlaşdırmanı dəstəkləyir. Mühəndislər yeni istehsal xətləri üçün əlavə idarəetmə nümunələri yarada bilərlər, I/O strukturlarını yenidən dizayn etmədən.

Şəkil 3. İdarəetmə proqram təminatı ilə müəyyən edilən mühitlərə keçid zamanı paylanmış I/O əsasən dəyişməz qalır.

Zavod yerləşdirmələri və real məhdudiyyətlər

PROFINET və EtherNet/IP kimi sənaye Ethernet protokolları hələ də sahə cihazlarını birləşdirir. Əsas arxitektur dəyişiklik idarəetmə icra qatında baş verir.

Bu, İT və OT inteqrasiya çətinliklərini gətirir. Şəbəkə seqmentasiyası, VLAN dizaynı və kibertəhlükəsizlik zonalanması stabil əməliyyat üçün kritik olur.

Şəkil 4. Sənaye serverləri indi idarəetmə məntiqi və IIoT xidmətləri daxil olmaqla bir neçə avtomatlaşdırma iş yükünü yerləşdirir.

Miçyasda, ehtiyat nüsxə vacib olur. RAID yaddaşı, VM failover və klaster serverlər böyük istehsal mühitlərində dayanma riskini azaldır.

Bu dəyişiklik niyə indi sürətlənir

Müasir zavodlar artıq analitika, OEE izləmə və məlumat toplama üçün sənaye PC-lərinə güvənir. vPLC-lər bu hesablama qatını real vaxt idarəetməyə genişləndirir.

Bu yaxınlaşma IIoT arxitekturalarını dəstəkləyir. Məlumatlar idarəetmə məntiqindən bulud analitikasına protokol tərcüməsi tıxacları olmadan daha asan axır.

Kənar hesablama tətbiqi də bu tendensiyanı sürətləndirir. İstehsalçılar sahə səviyyəsində deterministik davranışı qurban vermədən daha sürətli anlayışlar istəyirlər.

Sahə mühəndisinin keçidə baxışı

Virtual PLC-lər kritik təhlükəsizlik dövrlərində möhkəm kontrollerləri əvəz etməyəcək. Onlar idarəetmə iyerarxiyasını genişləndirəcək və kritik olmayan avtomatlaşdırma iş yükünü öz üzərinə götürəcək.

Ən güclü dəyər hibrid sistemlərdə görünür. Yüksək sürətli deterministik tapşırıqlar xüsusi PLC avadanlığında qalır, orkestrasiya və məlumat məntiqi isə virtual mühitlərə keçir.

Praktikada bu, iki beyinli arxitektura yaradır. Bir tərəf deterministik idarəetməni təmin edir. Digəri isə miqyaslanma və analitika inteqrasiyasını mümkün edir.

Sənaye tam əvəzləmə yerinə bu tarazlığa doğru irəliləyir.

Michael Grant, Sənaye Sistemləri Reportyoru, Siemens və Schneider Electric avtomatlaşdırma inteqrasiya layihələrində 14 illik təcrübə