ربات‌های Kassow و Bosch Rexroth ctrlX OS: ادغام رباتیک مبتنی بر اپلیکیشن برای اتوماسیون صنعتی

شرکت Kassow Robots اپلیکیشن کانکتور را برای Bosch Rexroth ctrlX OS راه‌اندازی کرده است که امکان ارتباط مستقیم و بلادرنگ بین ربات‌های تعاملی و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی را فراهم می‌کند. این توسعه نشان‌دهنده تغییر گسترده‌تری در اتوماسیون صنعتی به سمت معماری‌های کنترل تعریف‌شده توسط نرم‌افزار است.

به جای تکیه زیاد بر لایه‌های یکپارچه‌سازی مبتنی بر PLC، مهندسان اکنون می‌توانند رباتیک، کنترل حرکت و تبادل داده‌ها را در یک محیط یکپارچه ctrlX OS مدیریت کنند. این امر معماری سیستم را ساده‌تر کرده و پاسخگویی بلادرنگ در اتوماسیون کارخانه را بهبود می‌بخشد.

یکپارچه‌سازی بلادرنگ رباتیک در سیستم‌های اتوماسیون ctrlX OS

اپلیکیشن کانکتور به ربات‌های هفت محوره Kassow اجازه می‌دهد تا از طریق ctrlX Data Layer مستقیماً به ctrlX OS متصل شوند. این کار ساختارهای برنامه‌نویسی واسطه PLC را حذف کرده و پیچیدگی سیستم را در پیاده‌سازی‌های اتوماسیون صنعتی کاهش می‌دهد.

در کاربردهای مهندسی عملی، این معماری زمان راه‌اندازی را کاهش داده و شفافیت سیستم را افزایش می‌دهد. بسیاری از مهندسانی که با سیستم‌های اتوماسیون زیمنس کار می‌کنند، در حال حرکت به سمت مفاهیم کنترل یکپارچه مشابه برای کاهش تکه‌تکه شدن لایه PLC هستند.

از کنترل محور PLC به معماری اتوماسیون مبتنی بر اپلیکیشن

یکپارچه‌سازی سنتی رباتیک به سیستم‌های PLC به عنوان واسطه بین ربات‌ها و شبکه‌های کنترل وابسته است. اما این رویکرد پیچیدگی پیکربندی را افزایش داده و مقیاس‌پذیری سیستم را محدود می‌کند.

اپلیکیشن کانکتور ctrlX OS این وابستگی را با جاسازی مستقیم عملکردهای ربات در پلتفرم اتوماسیون حذف می‌کند. در نتیجه، کنترل حرکت، تشخیص عیب و اجرای وظایف می‌توانند در یک محیط واحد انجام شوند.

برای طراحان سیستم، این امر بهره‌وری مهندسی را بهبود می‌بخشد اما نیازمند توجه دقیق به تعیین‌پذیری شبکه و مدیریت تأخیر در سیستم‌های اتوماسیون چند دستگاهی است.

رباتیک متحرک و هماهنگی چندسیستمی

این یکپارچه‌سازی به اتوماسیون متحرک از طریق سازگاری با اکوسیستم ROKIT بوش رکسروث نیز گسترش می‌یابد. این امکان هماهنگی بین سیستم‌های ناوبری، بازوهای رباتیک و حسگرهای صنعتی را فراهم می‌کند.

در اتوماسیون انبار، این موضوع به ویژه برای کاربردهای پالت‌گذاری و انتخاب از سبد اهمیت دارد. این فرآیندها اغلب به سیستم‌های همگام‌شده‌ای متکی هستند که رباتیک و پلتفرم‌های کنترل حرکت مانند درایوها و سیستم‌های کنترل حرکت صنعتی را ترکیب می‌کنند.

با این حال، مهندسان باید هنگام ترکیب ربات‌های تعاملی با سیستم‌های متحرک خودران در محیط‌های مشترک، انطباق با الزامات ایمنی را تأیید کنند.

سیستم‌های اتوماسیون صنعتی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار

یکپارچه‌سازی Kassow Robots نشان‌دهنده گذار گسترده‌تری به سمت اتوماسیون صنعتی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار است. به جای برنامه‌نویسی سخت‌افزاری سخت و خاص، عملکردهای کنترل به طور فزاینده‌ای به برنامه‌های نرم‌افزاری مدولار انتزاع می‌یابند.

این رویکرد با اصول صنعت ۴.۰ همسو است، جایی که قابلیت همکاری و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده به اندازه دقت مکانیکی اهمیت دارد.

پلتفرم‌هایی مانند ctrlX OS به عنوان سیستم‌عامل‌های صنعتی عمل می‌کنند که رباتیک، منطق PLC و جریان‌های داده IIoT را در یک اکوسیستم یکپارچه متصل می‌کنند. این امر موانع یکپارچه‌سازی در محیط‌های چند فروشنده را کاهش می‌دهد.

دیدگاه مهندسی درباره مصالحه‌های طراحی سیستم

از دیدگاه مهندسی، یکپارچه‌سازی رباتیک مبتنی بر اپلیکیشن انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهد اما وابستگی به پایداری نرم‌افزار و زیرساخت شبکه را بیشتر می‌کند.

در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی با عملکرد بالا، کنترل تعیین‌پذیر همچنان ضروری است. بنابراین، بسیاری از پیاده‌سازی‌ها هنوز از معماری‌های ترکیبی استفاده می‌کنند که در آن PLCها لایه‌های ایمنی را مدیریت می‌کنند در حالی که سیستم‌های مبتنی بر اپلیکیشن هماهنگی و بهینه‌سازی را بر عهده دارند.

این رویکرد معمولاً در پیاده‌سازی‌های بزرگ‌مقیاس شامل پلتفرم‌هایی مانند سیستم‌های اتوماسیون ABB دیده می‌شود، جایی که قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری مدولار باید همزمان وجود داشته باشند.

نویسنده: جیسون میلر – مهندس رباتیک صنعتی و سیستم‌های کنترل. جیسون بیش از ۱۵ سال تجربه در اتوماسیون کارخانه، از جمله یکپارچه‌سازی PLC، سیستم‌های حرکت رباتیک و معماری پلتفرم صنعتی در اکوسیستم‌های زیمنس، بوش رکسروث و ABB دارد.