Pierwszy testowy przebieg z platformą IPC Bosch Rexroth ctrlX CORE

Inne doświadczenie z PLC

Większość inżynierów podchodzi do nowego sterownika w ten sam sposób. Włączają go, podłączają kilka wejść, tworzą szybki program drabinkowy i sprawdzają wyjścia. ctrlX CORE firmy Bosch Rexroth niemal natychmiast zmienia ten schemat.

Zamiast działać jak tradycyjna platforma PLC, ctrlX CORE wprowadza środowisko automatyzacji skoncentrowane na oprogramowaniu, które łączy elastyczność komputera przemysłowego z nowoczesnym inżynierią opartą na sieci web. Efekt bardziej przypomina konfigurowanie przemysłowego ekosystemu operacyjnego niż uruchamianie sterownika.

ctrlX CORE łączy możliwości PLC, ruchu, sieci i IIoT w kompaktowej platformie przemysłowego komputera PC.

Dlaczego komputery przemysłowe zmieniają projektowanie automatyki

Wzrost popularności komputerów przemysłowych odzwierciedla większą zmianę zachodzącą w przemyśle produkcyjnym i procesowym. Inżynierowie coraz częściej chcą jednej platformy sprzętowej zdolnej do obsługi logiki sterowania, koordynacji ruchu, wizualizacji, analityki i komunikacji.

Tradycyjne architektury PLC często wymagały oddzielnych modułów sprzętowych dla każdej dodatkowej funkcji. Sterowanie ruchem wymagało dedykowanych kart. Zaawansowana sieć wymagała modułów rozszerzeń. Wizualizacja HMI zależała od oddzielnych terminali operatorskich.

Oprogramowanie zastępuje dedykowane warstwy sprzętowe

Nowoczesne platformy IPC zmniejszają zależności sprzętowe, przenosząc funkcjonalność do aplikacji programowych. Wystarczająco wydajny procesor przemysłowy może jednocześnie wykonywać zadania PLC, koordynować osie ruchu, uruchamiać usługi wizualizacji i zarządzać komunikacją przemysłową.

ctrlX CORE bezpośrednio realizuje tę filozofię. Bosch Rexroth zaprojektował platformę wokół modułowych aplikacji programowych, a nie ograniczeń sprzętowych o stałej funkcji.

Producenci eksplorujący infrastrukturę automatyzacji definiowaną programowo często porównują te architektury z innymi zaawansowanymi rozwiązaniami dostępnymi w platformach systemów PLC i PAC.

Elastyczność wiąże się z odpowiedzialnością inżynierską

Elastyczność IPC zmienia również wymagania dotyczące umiejętności zespołów automatyzacyjnych. Tradycyjne rozwiązywanie problemów w PLC opierało się na deterministycznej strukturze sprzętowej i ograniczonych środowiskach operacyjnych. Platformy IPC wprowadzają systemy operacyjne, zależności oprogramowania, zarządzanie uprawnieniami oraz orkiestrację aplikacji.

Ta złożoność może przynieść ogromne korzyści, ale tylko wtedy, gdy zespoły inżynierskie mają doświadczenie w efektywnym zarządzaniu infrastrukturą opartą na oprogramowaniu.

Wewnątrz architektury ctrlX CORE

Fizycznie ctrlX CORE wygląda na kompaktowy i pozornie prosty. Jednak jego możliwości komunikacyjne od razu wyróżniają go spośród konwencjonalnych kompaktowych sterowników PLC.

Platforma zawiera wiele interfejsów Ethernet RJ45 oraz łączność USB-C. Co ważniejsze, porty te obsługują główne protokoły przemysłowe, w tym EtherCAT, Ethernet/IP i PROFINET, bez potrzeby dodatkowego sprzętu komunikacyjnego.

Wbudowane wsparcie dla przemysłowego Ethernetu zmniejsza potrzebę dedykowanych modułów rozszerzeń komunikacyjnych.

Ekosystem automatyzacji oparty na aplikacjach

Jedną z najciekawszych decyzji inżynierskich stojących za ctrlX CORE jest jego struktura oparta na aplikacjach. Bosch Rexroth przyjął podejście podobne do nowoczesnych ekosystemów smartfonów.

Zamiast ręcznie instalować duże pakiety oprogramowania, użytkownicy dodają funkcje przez dedykowane aplikacje. Sterowanie ruchem, środowiska runtime PLC, usługi IIoT, wizualizacja i integracja Node-RED mogą działać jako modułowe komponenty oprogramowania.

To podejście upraszcza przyszłą rozbudowę, ponieważ funkcjonalność rozwija się przez wdrażanie oprogramowania, a nie wymianę sprzętu.

Integracja lokalnego I/O i EtherCAT

Sterownik obsługuje również lokalne moduły rozszerzeń I/O przez magistralę EtherCAT. Tworzy to hybrydową architekturę, gdzie scentralizowane obliczenia IPC łączą się z rozproszoną łącznością na poziomie pola.

EtherCAT pozostaje szczególnie atrakcyjny w aplikacjach intensywnie wykorzystujących ruch ze względu na deterministyczne czasy i wysoką synchronizację. Podobne strategie rozproszonego sterowania są szeroko stosowane w przemysłowych systemach komunikacji i sieci.

Serwer WWW staje się głównym interfejsem

Być może najbardziej nietypowym aspektem dla inżynierów przyzwyczajonych do klasycznych PLC jest brak dedykowanego wyświetlacza, klawiatury lub interfejsu operatorskiego.

Interakcja z ctrlX CORE odbywa się głównie przez zintegrowane środowisko serwera WWW. Inżynierowie łączą się bezpośrednio przez przeglądarkę, używając adresu IP sterownika.

Interfejs inżynierski oparty na przeglądarce zmniejsza zależność od dedykowanych terminali konfiguracyjnych.

Hybrydowy przepływ pracy inżynierskiej

Środowisko przeglądarki zapewnia diagnostykę, zarządzanie konfiguracją, wdrażanie aplikacji i monitorowanie systemu. Jednak zaawansowane zadania inżynierskie, takie jak programowanie PLC i konfiguracja ruchu, nadal wymagają dodatkowego oprogramowania inżynierskiego zainstalowanego lokalnie na stacji roboczej programisty.

To hybrydowe podejście łączy lekkość dostępu z profesjonalną głębią inżynierską.

Diagnostyka zaprojektowana dla szybszego rozwiązywania problemów

Jedną z wyróżniających się cech podczas wstępnej eksploracji jest środowisko diagnostyczne. Komunikaty o błędach zawierają bezpośrednie linki do kontekstowych zasobów pomocy, co znacznie skraca czas rozwiązywania problemów.

Dla personelu utrzymania wspierającego operacje zdalne lub rozproszone obiekty, tego typu zintegrowana dokumentacja może skrócić czas przestojów i uprościć lokalizację usterek.

Interfejs diagnostyczny integruje alerty operacyjne z kontekstowym wsparciem inżynierskim.

Konfiguracja zbliża się do metodologii IT

Środowisko ustawień pokazuje, jak blisko nowoczesna automatyzacja zbliża się do praktyk IT w przedsiębiorstwach. Zarządzanie użytkownikami, uprawnieniami, konfiguracją sieci, wdrażaniem aplikacji i administracją warstwy danych odbywa się w tym samym scentralizowanym środowisku.

To zbieżność odzwierciedla szersze trendy Przemysłu 4.0, gdzie technologia operacyjna coraz częściej przecina się z cyberbezpieczeństwem, infrastrukturą chmurową i rozproszonym przetwarzaniem.

Środowisko ustawień centralizuje zarządzanie siecią, uprawnieniami i wdrażaniem oprogramowania.

Gdzie ctrlX CORE pasuje do nowoczesnej automatyzacji

ctrlX CORE nie konkuruje jedynie z kompaktowymi PLC. Celuje w znacznie szerszą kategorię, obejmującą IPC, kontrolery brzegowe, bramki IIoT oraz modułowe serwery automatyzacji.

Jej najsilniejsze zastosowania prawdopodobnie pojawią się w maszynach wymagających elastycznego sterowania ruchem, zaawansowanych sieci, integracji danych i skalowalnego wdrażania oprogramowania. Systemy pakujące, komórki robotyczne, obsługa materiałów i modułowe urządzenia produkcyjne to szczególnie dobre dopasowania.

Platforma stworzona na nową erę automatyzacji

Najważniejszym wnioskiem z tego pierwszego testu jest to, że Bosch Rexroth nie tylko modernizuje sprzęt PLC. Firma przekształca sposób, w jaki inżynierowie współpracują z systemami automatyzacji przemysłowej.

ctrlX CORE odzwierciedla przemysł zmierzający w kierunku funkcjonalności opartej na aplikacjach, inżynierii natywnej dla sieci web oraz infrastruktury automatyzacji definiowanej programowo. Dla doświadczonych inżynierów sterowania ta zmiana jest zarówno ekscytująca, jak i przełomowa.

W praktyce sukces z platformami takimi jak ctrlX CORE będzie zależał mniej od umiejętności okablowania, a bardziej od zdolności inżyniera do zarządzania ekosystemami oprogramowania, architekturami sieciowymi i zintegrowanymi cyfrowymi procesami pracy.

Autor: Michael Donovan | Analityk systemów przemysłowych

Michael Donovan ma 12 lat doświadczenia w zakresie przemysłowej informatyki, sterowania ruchem oraz rozproszonych platform automatyzacji. Jego doświadczenie obejmuje projekty integracji systemów z wykorzystaniem technologii Bosch Rexroth, Beckhoff Automation, Siemens i Rockwell Automation w sektorach produkcji i logistyki.