Различен тип PLC изживяване

Повечето инженери подхождат към новия контролер по един и същи начин. Включват го, свързват няколко входа, създават бърза стълбовидна програма и проверяват изходите. ctrlX CORE на Bosch Rexroth променя този подход почти незабавно.

Вместо да функционира като традиционна PLC платформа, ctrlX CORE въвежда софтуерно ориентирана среда за автоматизация, която съчетава гъвкавостта на индустриалния компютър със съвременно инженерно проектиране, базирано на уеб технологии. Резултатът наподобява по-малко пускането в експлоатация на контролер и повече конфигурирането на индустриална операционна екосистема.

ctrlX CORE съчетава възможности за PLC управление, движение, мрежови комуникации и IIoT в компактна платформа на индустриален компютър.

Защо индустриалните компютри променят проектирането на системи за автоматизация

Възходът на индустриалните компютри отразява по-широка промяна, която протича в производствената индустрия и индустрията за преработка. Инженерите все повече искат една хардуерна платформа, способна да обработва управляваща логика, координация на движенията, визуализация, анализи и комуникации.

Традиционните PLC архитектури често изискваха отделни хардуерни модули за всяка добавена възможност. Управлението на движението изискваше специализирани карти. Усъвършенстваните мрежови функции изискваха разширителни модули. HMI визуализацията зависеше от отделни операторски терминали.

Софтуерът заменя специализираните хардуерни слоеве

Съвременните платформи, базирани на индустриални компютри, намаляват тези хардуерни зависимости, като прехвърлят функционалността в софтуерни приложения. Достатъчно мощен индустриален процесор може едновременно да изпълнява PLC задачи, да координира оси за движение, да стартира услуги за визуализация и да управлява индустриалните комуникации.

ctrlX CORE възприема тази философия директно. Bosch Rexroth проектира платформата около модулни софтуерни приложения, а не около ограниченията на хардуера с фиксирани функции.

Производителите, които проучват софтуерно дефинирана инфраструктура за автоматизация, често сравняват тези архитектури с други усъвършенствани решения, предлагани в платформите за PLC и PAC системи.

Гъвкавостта върви с инженерна отговорност

Гъвкавостта на индустриалните компютри също променя изискванията към уменията на екипите по автоматизация. Отстраняването на неизправности при традиционните PLC системи разчиташе на детерминирани хардуерни структури и ограничени операционни среди. Платформите, базирани на индустриални компютри, въвеждат операционни системи, софтуерни зависимости, управление на разрешенията и оркестрация на приложенията.

Тази сложност може да донесе огромни предимства, но само когато инженерните екипи притежават опита да управляват ефективно софтуерно базирана инфраструктура.

В архитектурата на ctrlX CORE

Физически ctrlX CORE изглежда компактен и измамно прост. Но комуникационните му възможности веднага го отличават от конвенционалните компактни PLC контролери.

Платформата включва множество RJ45 Ethernet интерфейси, наред със свързаност чрез USB-C. По-важното е, че тези портове поддържат основни индустриални протоколи, включително EtherCAT, Ethernet/IP и PROFINET, без да е необходим допълнителен комуникационен хардуер.

Вградената поддръжка на индустриален Ethernet намалява необходимостта от специализирани модули за разширение на комуникациите.

Екосистема за автоматизация, базирана на приложения

Едно от най-интересните инженерни решения зад ctrlX CORE е структурата му, базирана на приложения. Bosch Rexroth възприе подход, подобен на съвременните екосистеми за смартфони.

Вместо ръчно да инсталират големи софтуерни пакети, потребителите добавят функционалност чрез специализирани приложения. Управлението на движенията, средите за изпълнение на PLC, IIoT услугите, визуализацията и интеграцията с Node-RED могат да работят като модулни софтуерни компоненти.

Този подход улеснява бъдещото разширяване, тъй като функционалността се развива чрез внедряване на софтуер, вместо чрез подмяна на хардуер.

Интеграция на локални I/O и EtherCAT

Контролерът поддържа и локални модули за разширение на I/O чрез EtherCAT задна платка. Това създава хибридна архитектура, при която централизираното IPC изчисление се комбинира с разпределена свързаност на ниво поле.

EtherCAT остава особено привлекателен при приложения с интензивно управление на движенията заради детерминираното си времево поведение и високоскоростната си синхронизация. Подобни стратегии за разпределено управление се използват широко в индустриалните комуникационни и мрежови системи.

Web сървърът се превръща в основния интерфейс

Може би най-необичайната особеност за инженерите, свикнали с класическите PLC системи, е липсата на специализиран дисплей, клавиатура или операторски интерфейс.

Взаимодействието с ctrlX CORE се осъществява предимно чрез интегрираната му web сървърна среда. Инженерите се свързват директно чрез браузър, като използват IP адреса на контролера.

Базиран web инженеринг интерфейс намалява зависимостта от специализирани терминали за конфигуриране.

Хибриден инженеринг работен процес

Браузърната среда осигурява диагностика, управление на конфигурациите, внедряване на приложения и системен мониторинг. Разширените инженерни задачи обаче, като програмиране на PLC и конфигуриране на движенията, все още изискват допълнителен инженерен софтуер, инсталиран локално на работната станция за програмиране.

Този хибриден подход постига баланс между лесен достъп и професионална инженерна задълбоченост.

Диагностика за по-бързо отстраняване на неизправности

Една от отличителните характеристики при първоначалното проучване е диагностичната среда. Съобщенията за грешки включват директни хипервръзки към контекстуални ресурси за помощ, което значително намалява времето за отстраняване на неизправности.

За персонала по поддръжката, който обслужва отдалечени операции или разпределени обекти, този тип интегрирана документация може да намали времето на престой и да улесни изолирането на неизправности.

Интерфейсът за диагностика интегрира оперативните известия с контекстуални насоки за инженерите.

Конфигурирането се доближава до ИТ методологиите

Средата Settings показва колко тясно съвременната автоматизация се сближава с практиките на корпоративните ИТ системи. Управлението на потребители, разрешенията, мрежовото конфигуриране, внедряването на приложения и администрирането на слоя за данни са обединени в една и съща централизирана среда.

Това сливане отразява по-широките тенденции на Индустрия 4.0, при които оперативните технологии все повече се пресичат с киберсигурността, облачната инфраструктура и разпределените изчисления.

Средата за настройки централизира управлението на мрежата, разрешенията и внедряването на софтуер.

Къде се вписва ctrlX CORE в съвременната автоматизация

ctrlX CORE не се конкурира просто с компактните PLC. Той е насочен към много по-широка категория, включваща IPC, периферни контролери, IIoT шлюзове и модулни сървъри за автоматизация.

Най-силните ѝ приложения вероятно ще се проявят при машини, изискващи гъвкаво управление на движението, усъвършенствани мрежови възможности, интеграция на данни и мащабируемо внедряване на софтуер. Системите за опаковане, роботизираните клетки, обработката на материали и модулното производствено оборудване са особено подходящи.

Платформа, създадена за следващата ера на автоматизацията

Най-важният извод от този първи тест е, че Bosch Rexroth не просто модернизира PLC хардуера. Компанията променя начина, по който инженерите взаимодействат със системите за индустриална автоматизация.

ctrlX CORE отразява тенденцията в индустрията към функционалност, управлявана от приложения, уеб-базирано инженерство и софтуерно дефинирана инфраструктура за автоматизация. За опитните инженери по управление преходът е едновременно вълнуващ и disruptive.

На практика успехът с платформи като ctrlX CORE ще зависи не толкова от уменията за окабеляване сами по себе си, колкото от способността на инженера да управлява софтуерни екосистеми, мрежови архитектури и интегрирани цифрови работни процеси.

Автор: Майкъл Донован | Анализатор на индустриални системи

Майкъл Донован има 12 години опит в отразяването на индустриалните изчислителни системи, управлението на движението и разпределените платформи за автоматизация. Опитът му включва проекти за системна интеграция, използващи технологии на Bosch Rexroth, Beckhoff Automation, Siemens и Rockwell Automation в производствения и логистичния сектор.