Első tesztfutás a Bosch Rexroth ctrlX CORE IPC platformmal

Egy másfajta PLC élmény

A legtöbb mérnök ugyanúgy közelít egy új vezérlőhöz. Bekapcsolja, beköti néhány bemenetet, gyors létra programot épít, és ellenőrzi a kimeneteket. A Bosch Rexroth ctrlX CORE ezt a rutint szinte azonnal megváltoztatja.

A ctrlX CORE nem úgy viselkedik, mint egy hagyományos PLC platform, hanem egy szoftverközpontú automatizálási környezetet vezet be, amely ötvözi az ipari PC rugalmasságát a modern, webalapú mérnöki munkával. Az eredmény kevésbé tűnik vezérlő beüzemelésének, inkább egy ipari operációs ökoszisztéma konfigurálásának.

A ctrlX CORE egyesíti a PLC, mozgásvezérlés, hálózatépítés és IIoT képességeket egy kompakt ipari PC platformban.

Miért változtatják meg az ipari PC-k az automatizálás tervezését

Az ipari PC-k térnyerése egy nagyobb változást tükröz a gyártás és a feldolgozóipar területén. A mérnökök egyre inkább egyetlen hardverplatformot szeretnének, amely képes kezelni a vezérlési logikát, a mozgáskoordinációt, a vizualizációt, az analitikát és a kommunikációt.

A hagyományos PLC-architektúrák gyakran külön hardvermodulokat igényeltek minden új képességhez. A mozgásvezérlés dedikált kártyákat igényelt. A fejlett hálózatépítés bővítő modulokat. Az HMI vizualizáció külön kezelői terminálokat.

A szoftver helyettesíti a dedikált hardverrétegeket

A modern IPC platformok csökkentik a hardverfüggőségeket azzal, hogy a funkciókat szoftveralkalmazásokba helyezik át. Egy kellően erős ipari processzor képes egyszerre végrehajtani PLC feladatokat, koordinálni a mozgástengelyeket, futtatni vizualizációs szolgáltatásokat és kezelni az ipari kommunikációt.

A ctrlX CORE közvetlenül magáévá teszi ezt a filozófiát. A Bosch Rexroth a platformot moduláris szoftveralkalmazások köré tervezte, nem pedig fix funkciójú hardverkorlátok köré.

A szoftverdefiniált automatizálási infrastruktúrát felfedező gyártók gyakran hasonlítják össze ezeket az architektúrákat más fejlett megoldásokkal, amelyek elérhetők a PLC és PAC rendszerplatformokon.

A rugalmasság mérnöki felelősséggel jár

Az IPC-k rugalmassága megváltoztatja az automatizálási csapatok képességkövetelményeit is. A hagyományos PLC-hibakeresés determinisztikus hardverstruktúrákra és korlátozott működési környezetekre támaszkodott. Az IPC platformok operációs rendszereket, szoftverfüggőségeket, jogosultságkezelést és alkalmazás-orchesztrációt vezetnek be.

Ez a komplexitás hatalmas előnyöket kínálhat, de csak akkor, ha a mérnöki csapatok rendelkeznek a szoftvervezérelt infrastruktúra hatékony kezeléséhez szükséges tapasztalattal.

A ctrlX CORE architektúrája belülről

Fizikailag a ctrlX CORE kompakt és megtévesztően egyszerűnek tűnik. Mégis, kommunikációs képességei azonnal megkülönböztetik a hagyományos kompakt PLC-ktől.

A platform több RJ45 Ethernet interfészt tartalmaz USB-C csatlakozással együtt. Ami még fontosabb, ezek a portok támogatják a fő ipari protokollokat, beleértve az EtherCAT, Ethernet/IP és PROFINET protokollokat, további kommunikációs hardver nélkül.

Beépített ipari Ethernet támogatás csökkenti a dedikált kommunikációs bővítő modulok szükségességét.

Alkalmazásalapú automatizálási ökoszisztéma

Az egyik legérdekesebb mérnöki döntés a ctrlX CORE mögött az alkalmazásalapú felépítés. A Bosch Rexroth egy, a modern okostelefon-ökoszisztémákhoz hasonló megközelítést alkalmazott.

Ahelyett, hogy nagy szoftvercsomagokat telepítenének manuálisan, a felhasználók dedikált alkalmazásokkal bővítik a funkcionalitást. A mozgásvezérlés, PLC futtatókörnyezetek, IIoT szolgáltatások, vizualizáció és Node-RED integráció mind moduláris szoftverkomponensként működhetnek.

Ez a megközelítés egyszerűsíti a jövőbeli bővítést, mert a funkcionalitás szoftvertelepítésen keresztül fejlődik, nem pedig hardvercserén.

Helyi I/O és EtherCAT integráció

A vezérlő támogatja a helyi I/O bővítő modulokat is EtherCAT hátlapon keresztül. Ez egy hibrid architektúrát hoz létre, ahol a központosított IPC számítástechnika kombinálódik az elosztott mezőszintű kapcsolódással.

Az EtherCAT különösen vonzó a mozgásintenzív alkalmazásokban determinisztikus időzítése és nagysebességű szinkronizációs teljesítménye miatt. Hasonló elosztott vezérlési stratégiákat széles körben alkalmaznak az ipari kommunikációs és hálózati rendszerekben.

A webszerver válik a fő felületté

Talán a legszokatlanabb a klasszikus PLC-khez szokott mérnökök számára, hogy nincs dedikált kijelző, billentyűzet vagy kezelőfelület.

A ctrlX CORE-val való interakció elsősorban az integrált webszerver környezetén keresztül történik. A mérnökök közvetlenül a böngészőn keresztül csatlakoznak a vezérlő IP-címével.

A böngésző alapú mérnöki felület csökkenti a dedikált konfigurációs termináloktól való függőséget.

Hibrid mérnöki munkafolyamat

A böngésző alapú környezet diagnosztikát, konfigurációkezelést, alkalmazástelepítést és rendszerfigyelést biztosít. Azonban a fejlett mérnöki feladatok, mint például a PLC programozás és a mozgáskonfiguráció, továbbra is helyi mérnöki szoftver telepítését igénylik a programozó munkaállomáson.

Ez a hibrid megközelítés egyensúlyt teremt a könnyű hozzáférhetőség és a professzionális mérnöki mélység között.

Gyorsabb hibakeresésre tervezett diagnosztika

Az első felfedezés során kiemelkedő funkció a diagnosztikai környezet. A hibaüzenetek közvetlen hivatkozásokat tartalmaznak a kontextuális segédanyagokra, ami jelentősen lerövidíti a hibakeresési időt.

A távoli műveleteket vagy elosztott létesítményeket támogató karbantartó személyzet számára az ilyen integrált dokumentáció csökkentheti a leállási időt és egyszerűsítheti a hibák elkülönítését.

A diagnosztikai felület integrálja az üzemeltetési riasztásokat a kontextuális mérnöki útmutatással.

A konfiguráció közelebb kerül az IT módszertanokhoz

A Beállítások környezet megmutatja, milyen szorosan konvergál a modern automatizálás a vállalati IT gyakorlatokkal. A felhasználókezelés, jogosultságok, hálózatkonfiguráció, alkalmazástelepítés és adatréteg-kezelés mind ugyanabban a központosított környezetben létezik.

Ez az összeolvadás tükrözi az ipar 4.0 szélesebb trendjeit, ahol az üzemeltetési technológia egyre inkább metszéspontba kerül a kiberbiztonsággal, a felhőinfrastruktúrával és az elosztott számítástechnikával.

A beállítási környezet központosítja a hálózatkezelést, jogosultságokat és a szoftvertelepítést.

A ctrlX CORE helye a modern automatizálásban

A ctrlX CORE nem csupán a kompakt PLC-k ellen versenyez. Sokkal szélesebb kategóriát céloz meg, amely magában foglalja az IPC-ket, edge vezérlőket, IIoT átjárókat és moduláris automatizálási szervereket.

Legerősebb alkalmazásai valószínűleg olyan gépekben jelennek meg, amelyek rugalmas mozgásvezérlést, fejlett hálózatkezelést, adatintegrációt és skálázható szoftvertelepítést igényelnek. Különösen jól illeszkedik csomagolórendszerekhez, robotikai cellákhoz, anyagmozgatáshoz és moduláris gyártóberendezésekhez.

Egy platform az automatizálás következő korszakára tervezve

Az első tesztfutás legfontosabb tanulsága, hogy a Bosch Rexroth nem csupán a PLC hardvereket modernizálja. A vállalat átalakítja, ahogyan a mérnökök az ipari automatizálási rendszerekkel kapcsolatba lépnek.

A ctrlX CORE egy olyan iparágat tükröz, amely az alkalmazásvezérelt funkcionalitás, a webalapú mérnöki munka és a szoftver által meghatározott automatizálási infrastruktúra felé halad. A tapasztalt vezérlőmérnökök számára ez az átmenet egyszerre izgalmas és zavaró.

Gyakorlati szempontból a ctrlX CORE-hoz hasonló platformok sikere kevésbé a vezetékes készségeken múlik, sokkal inkább azon, hogy a mérnök mennyire képes kezelni a szoftveres ökoszisztémákat, hálózati architektúrákat és integrált digitális munkafolyamatokat.

Szerző: Michael Donovan | Ipari rendszerelemző

Michael Donovan 12 éves tapasztalattal rendelkezik az ipari számítástechnika, mozgásvezérlés és elosztott automatizálási platformok területén. Háttérmunkája magában foglal rendszerintegrációs projekteket, amelyek Bosch Rexroth, Beckhoff Automation, Siemens és Rockwell Automation technológiákat érintenek a gyártás és logisztika szektorában.