• Domů
  • Top 10 důvodů proč stále potřebujete PLC
  • Registrační formulář
  • Přihlášení

Factory Automation

Print page

Top 10 důvodů proč stále potřebujete PLC

1. Klid v duši

Jak PLC, tak PC urazily dlouhou cestu od svých skromných začátků, je tu ale velký rozdíl ve způsobu evoluce těchto dvou výrazných kontrolních platforem, a to má důležité dopady na dlouhodobou podporu. Řízený vývoj PLC znamená, že prodejci mohou a budou podporovat své produkty ještě dlouhou dobu jak z hardwarového, tak softwarového hlediska. To znamená, například pro Mitsubishi, že můžeme například vzít aplikační program z 20 let starého FX PLC a importovat ho do úplně nového FX5U. Uživatel by pak mohl nainstalovat nejnovější ovladač a mít fungující a běžící aplikaci skoro okamžitě. Jak byste vůbec uvažovali o něčem takovém při použití PC?
Existuje mnoho odvětví průmyslu, kde je taková úroveň podpory nejen vítaná, ale ve skutečnosti je základním požadavkem. Ve vodním průmyslu se vedou diskuse, například o tom, že dodavatelé frameworků by měli být schopni zajistit podporu na dobu až 20 let. Samozřejmě se za tu dobu kontrolní hardware změní, ale uživatelé PLC mají klid v duši, protože vědí, že software bude vždy přenesen na nejnovější platformu.

2. Dědičně robustní a spolehlivý

Moderní průmyslový PC poskytuje stabilní výpočetní platformu a nebylo by správné naznačovat, že je ochraňován a padá s neomylnou pravidelností stolního PC. Není si však rovný s PLC podle stejných měřítek. Real-timový operační systém, který na průmyslovém PC běží vedle Windows, byl navržený tak, aby se pokusil poskytnout stejnou úroveň robustnosti, jakou byste očekávali od CPU PLC.
Pokud by PC běželo v kompletní izolaci, byl by to dost možná konec debaty o spolehlivosti. Nicméně žádný ovladač v izolaci neběží, jsou tu periférie k připojení, vstup/výstup k síti a další komponenty ke komunikaci, kde každá vyžaduje, aby na PC běželi jejich vlastní ovladače. Budou všechny ovladače pro všechny tyto výrobky testovány v kombinaci a důkladně ověřeny? Zdá se to být nepravděpodobné. Střety se mohou dít a také se dějí a problémy se mohou zhoršit při každé aktualizaci ovladačů.
Tím pádem je pád PC skoro nevyhnutelný a co to pak může znamenat pro kontrolní proces? Pro porovnání: kdy jste naposledy slyšeli o někom, kdo musel restartovat PLC kvůli softwarovému pádu – pravděpodobně nikdy …

3. Škálovatelnost

Nejprodávanější PLC podle objemu, které pokrývají největší rozsah aplikací, jsou ty, které nabízí 40 I/O nebo méně. V takových aplikacích představuje PLC velmi cenově dostupné řešení, daleko více než ekvivalentní systém založený na PC. Avšak ta samá platforma je škálovatelná na desítky tisíc I/O, s možností přenesení kontrolních programů do větších PLC, výhodu ze stejného programovacího prostředí a možnosti využití kompletně modulárního hardwaru. Potenciál přizpůsobení PLC je enormní, s četnými možnostmi využití funkcionality, a to vše bez nutnosti kdy opustit společnou platformu.

4. Programování

I dnes je na každého inženýra přímo z vysoké školy, který plynule ovládá strukturované textové programování a na každého inženýra, který pohodlně ovládá práci v C nebo C++, deset dalších, co chtějí používat pouze ladder logic, jmenovitě na nižším I/O konci aplikačního spektra.
Mezi nimi jsou aplikace, které mohou začít jako malé, možná psané v ladderu a potom porostou společně s aplikací – využívající škálovatelnosti PLC platformy – získávající prospěch ze schopnosti napsat kontrolní program ve strukturovaném textu a přesunout a aplikovat bloky softwarových funkcí, které odeberou většinu úsilí konfigurace.
Mitsubishi nabízí možnost programování PLC v C++ tak, aby povznesla platformu na vysokou úroveň schopnosti programovacích jazyků. Samozřejmě, ty samé možnosti jsou přístupné i na PC, ale úroveň modularity a škálovatelnosti, kterou softwarové nástroje PLC nabízí – ve spoustě směrů jako s hardwarem – jednoduše stále nejsou k dispozici.

5. Integrace dalšího automatizujícího vybavení

Pro spoustu inženýrů, kteří se zabývají automatizací, neexistuje důvod pro odstranění produktu z portfolia jednotlivého prodejce, s dodavateli jako je Mitsubishi, kteří jsou schopni oslovit každou potřebu od HMI, pohonů, servomotorů, kontrol pohybu, bezpečnosti a robotiky až po produkty pro distribuci nízkého napětí, měřičů spotřeby a CNC systémů. Jelikož byly všechny tyto systémy navrženy tak, aby pracovaly společně, inženýři získávají prospěch ze „PLUG & PLAY“ integrace
Existují dodavatelé automatizace, kteří prodávají průmyslová PC, jenž mohou tvrdit, že nabízejí podobné portfolio produktů, ale zajisté jich není tolik. Nicméně, reálná výzva přichází, když inženýři musí hledat mimo rámec jedné společnosti a musí integrovat komponenty třetí strany.
S moderním PLC je integrace hardwaru dodávaného třetí stranou hračka, ale dá se to samé říct o integraci na PC platformě? Máte jistotu, že ovladače těchto modulů třetí strany budou fungovat? Jak moc úsilí zabere konfigurace? Možná ještě důležitěji, budete mít záruku pokračující kompatibility skrz celý životní cyklus kontrolní platformy?

6. Výkon

Pokud se bavíme o síle a výkonu, je Mooreův zákon výpočetní schopnosti aplikovatelný na PLC stejně tak jako na PC – opravdu mnoho lidí zapomíná, že moderní PLC je vlastně výkonný počítač. Nejnovější inkarnace Mitsubishi FX PLC, například, je 150krát silnější než originál.
Jak moc je moderní PLC výkonné, je evidentní, když se podíváte na rychlost, se kterou provádí instrukce, s nejmodernějšími designy nabízejícími reakci kratší než jedna nanosekunda. Možná se vám podaří zdokonalit PC natolik, aby byl schopný podobného výsledku, PLC vám tuto možnost však nabízí přímo z krabice.
Poté je zde také vylepšená rychlost datových sběrnic a schopnost synchronizovat několik I/O do vysoko-rychlostního systému, který vytváří rychlejší řídící systém. Opět, je těžké tohoto dosáhnout mimo platformu PLC.

7. Bezpečnost

S nástupem vysoko-profilových virů jako stuxnet jsme si byli nuceni uvědomit, že se systémy automatizace staly cílem zlomyslných hackerů, kteří se pokoušejí napadnout fungování velkých společností nebo životně důležitých součástí systémů. Se svým obecně známým operačním systémem a s tím spojených síťových zranitelností může PC představovat lehkou vstupní bránu ke kontrolnímu systému pro každého, kdo se do něj pokouší dostat.
Operační systémy PLC jsou v kontrastu daleko méně viditelné okolnímu světu, a to tradičně poskytuje vrstvu izolace od nebezpečného záměru. To však neznamená že výrobci PLC berou bezpečnost jako samozřejmost. Například Mitsubishi umožňuje zabezpečení programů heslem s různými úrovněmi umožnění přístupu pro různé uživatele.
Další nastavení vzdáleného přístupu umožňují například umožnit přístup pouze ze specifických IP adres, tím že zajistí PLC software a širší aplikační systém i v silně síťově vytížených aplikacích.

8. Duševní vlastnictví

Dalším argumentem, co se bezpečnosti týče u společností s globálními vývojovými týmy nebo společnostmi, ve kterých se budou konečné systémy instalovat v zámoří je starost, že budou řídící systémy kopírovány bezohlednými třetími stranami a rychle přepracovány na konkureční produkt s nižší cenou.
I když jde o oprávněný strach skrze všechny možné platformy, výrobci PLC učinili významné kroky, které přispívají k řešení problému. U produktů Mitsubishi můžete přednastavit zašifrovaný kód k rozběhnutí v daný čas. To může znamenat, že systém je otevřený k developerům a instalátorům přímo do konce uvádění aplikace do provozu, ale potom se změní tak, aby ochránil systém před další interakcí.

9. Údržba

Každý automatizační systém bez ohledu na platformu potřebuje čas od času údržbu, například pro zprávu hardwarových nebo softwarových upgradů jako součást škálování systému s vyvíjející se aplikací, nebo na výměnu poškozených komponentů. Jednoduchost, s jakou toho lze docílit je důležitým důvodem přitažlivosti PLC. Programy a konfigurační nastavení pro jakoukoliv připojenou komponentu mohou být uloženy na SD kartě skrze slot v CPU PLC, zjednodušující jakékoliv požadavky na údržbu.
Opravdu, i kdyby selhalo samotné CPU PLC, nová jednotka může být nacvaknuta přímo na zadní část a originální program může být nahrán přímo z bootovatelné zálohy na SD kartě, což umožňuje navrácení systému do provozu prakticky okamžitě.
V tu samou chvíli, není potřeba pro trvající aktualizace firmwaru, které zamořili platformu PC, s konstantními obavami, že si jeden z nich nesedne s nějakým jiným a dostane tak celý systém na kolena. Samotný fakt, že PC je multi-účelový systém, je jednou z jeho největších slabin v automatizačním prostředí.

10. Snížené IT požadavky

Jednou z otázek v každém automatizačním systému, a čím dál tím více, čím více přichází do rovnice integrace mezi základními systémy a systémy vyšší třídy, je alokace zodpovědnosti mezi automatizačním inženýrstvím a IT týmy. To může být zdrojem problémů, ale možná důležitěji je zde skoro nevyhnutelný nedostatek porozumění od každého o potřebách toho druhého.
S automatizací na základě PLC je vymezení mezi inženýrstvím a IT jednoznačné, s malou nebo žádnou potřebou, aby se IT tým angažoval v základních systémech. Dále, s produkty jako je Mitsubishi MES modul – který se zapojuje do zadní části PLC a poskytuje přímé spojení s databázemi vyššího stupně – mohou být celé vrstvy PC produktů úplně odstraněny z automatizačního systému, což činí vymezení mezi automatizací a IT ještě jasnější.
Můžeme poté pozorovat, že existuje mnoho dobrých důvodů, proč zůstane PLC jednou z hlavních opěr kontroly automatizačních systémů, a to i před tím, než jsme vůbec zmínili problémy jako je redundance, bezpečnost a další, plus schopnost moderních PLC vykonávat spoustu komplexních matematických funkcí které byli dříve možné pouze na PC platformách.
Samozřejmě požadavky každého jednoho automatizačního systému by měly vést k výběru nejvhodnějšího řešení podle schopností, ale PLC nabízí mnoho důvodů proč být správným výběrem.

Autor článku: HUGH TASKER, MITSUBISHI

zpět