Print

10 důvodů, proč stále potřebujete PLC

-- 20.09.16

Není to tak dávno, kdy PLC byl jedinou použitelnou volbou řízení automatizovaných průmyslových aplikací. V dnešní době již inženýři mají více možností v podobě průmyslových PC, soft PLC a panelových PC, které fungují podobně jako kombinace PLC/HMI. Pokud inženýři chtějí, mohou si dokonce postavit svůj vlastní, podle potřeby upravený ovladač na Raspberry Pi desce.

I přes vznik těchto nových možností řízení existuje stále mnoho pádných důvodů, které podporují použití PLC. Níže uvádíme pouze deset z nich. 

1. Pro klid duše 

Jak PLC, tak PC urazily od svých skromných počátků dlouhou cestu. Velký rozdíl je však v tom, jak pokračuje vývoj těchto odlišných způsobů řízení, což má značný dopad na dlouhodobou podporu. Řízený vývoj PLC znamená, že prodejci mohou podporovat a dlouhodobě také podporují své produkty, a to jak z hlediska hardwaru, tak softwaru. Například v případě Mitsubishi Electric to znamená, že můžeme vzít programovou aplikaci z 20 let starého FX PLC a zavést ji přímo do zcela nového FX5U. Uživatel si tedy může nainstalovat nejnovější ovladač a téměř okamžitě bude mít k dispozici fungující aplikaci založenou na nejnovějším hardwaru. Je vůbec možné uvažovat o provedení téhož s řešením založeným na PC? 

Existuje mnoho průmyslových odvětví, kde taková úroveň podpory není pouze vhodnou, ale prakticky nezbytnou potřebou. Například ve vodárenství se hovoří o tom, že rámcoví dodavatelé mají být schopni zajistit podporu řídicích systémů až po dobu 20 let. Samozřejmě že řídicí hardware se časem změní. PLC uživatelé však mohou být klidní, protože budou vědět, že software bude vždy použitelný i v nejnovějším ovladači.

2. Neodmyslitelně odolný a spolehlivý 

Moderní průmyslové PC poskytuje stabilní výpočetní platformu a bylo by nespravedlivé tvrdit, že se zasekává a kolabuje, ve srovnání se stolním počítačem. Nicméně nemá stejné funkční parametry jako PLC. V reálném čase fungující systém, jenž běží na typickém průmyslovém PC souběžně s operačním systémem Windows, je navržen tak, aby se snažil poskytnout stejnou úroveň odolnosti, jakou získáte od PLC CPU. 

Debatu o spolehlivosti fungování PC by mohla ukončit jeho úplná izolace od průmyslové výroby. Takto však žádná řídicí jednotka nefunguje. Připojena jsou periferní zařízení, síťové I/O a další komponenty, s nimiž je třeba komunikovat. Všechny komponenty vyžadují vlastní ovladače, které je nutné nahrát do PC. Budou ovladače pro všechny tyto produkty testovány v dané kombinaci a důkladně prověřeny? To se zdá být nepravděpodobné. Ve skutečnosti se konflikty a problémy mohou vyskytovat a také vyskytují a ke zhoršení může dojít pokaždé, kdy jsou ovladače aktualizovány. 

Vyloučení průmyslového PC z procesu je proto téměř nevyhnutelné. Co to může znamenat pro řídicí procesy? Na druhé straně, kdy jste v poslední době slyšeli o někom, kdo by potřeboval po objevení chyby v softwaru restartovat PLC? Pravděpodobně nikdy… 

3. Rozšiřitelnost 

Nejprodávanější PLC s největší škálou uplatnění jsou ty, které nabízejí 40 nebo méně I/O. U těchto využití představuje PLC cenově velmi dostupné řešení, mnohem dostupnější než obdobné systémy založené na PC. Nicméně tatáž základní platforma je zároveň rozšiřitelná na kapacitu desítek tisíc I/O. Uživatelé mohou přenést řídicí programy na větší PLC a těžit tak ze stejného programového prostředí a zcela modulárního hardwaru. Potenciální přizpůsobení PLC na míru, s množstvím variant rozšíření funkčnosti bez nutnosti opustit společnou platformu, je ohromné. 

4. Programování 

Dokonce i v dnešní době připadá na každého inženýra vycházejícího z vysoké školy a schopného plynule používat strukturovaný programovací jazyk, stejně jako na každého inženýra, jemuž nečiní potíže pracovat v C nebo C++, pravděpodobně deset dalších, kteří chtějí zejména u aplikací s nižším počtem I/O použít pouze řetězovou logiku. 

Někde mezi nimi se nacházejí malé aplikace psané v řetězci, které se posléze rozrostou s vývojem jejich využití. Využívá se tak rozšiřitelnosti PLC platformy, její schopnosti napsat řídicí program do strukturovaného textu a přesouvat softwarové funkční bloky, což značně zjednoduší její konfiguraci. 

Mitsubishi Electric nabízí pro PLC programovací alternativu v podobě C++ modulu. Spojuje tak platformu s přizpůsobivým hardwarem a programovací jazyk na vysoké úrovni. Samozřejmě že stejné programovací možnosti jsou dostupné i na PC platformě. Úroveň nastavitelnosti a rozšiřitelnosti, jakou nabízejí softwarové a hardwarové nástroje PLC, u PC nenajdete. 

5. Integrace dalšího automatizačního zařízení 

Mnoho automatizačních inženýrů nechce opustit produktové portfolio jednoho prodejce. Dodavatelé, jako je Mitsubishi Electric, jsou schopni vyřešit každý požadavek týkající se HMI, motorů, servopohonů, řízení pohybu, bezpečnosti a robotiky, a dokonce i nízkonapěťových rozvodných produktů, měřičů řízení spotřeby a CNC systémů. Jelikož všechny tyto komponenty byly navrženy se vzájemnou kompatibilitou, inženýři využívají integrace typu „plug and play“. 

Někteří prodejci automatizační techniky, kteří prodávají průmyslová PC, jsou schopni zaručit nabídku stejného produktového portfolia. Těchto prodejců však není mnoho. Nicméně opravdová výzva přichází v okamžiku, kdy inženýři potřebují opustit jednu značku a integrovat součásti jiných výrobců.

Integrace hardwaru jiné značky je u moderních PLC jednoduchá. Může být totéž řečeno i o integraci rozdílných PC platforem? Jsou ovladače pro jiné značky dodávány? Kolik úsilí bude zapotřebí při konfiguraci? A snad ještě důležitější otázka… je zde stejná záruka zajištění úrovně kompatibility po celou dobu životnosti řídicí platformy?

6. Výkonnost

Co se výkonu a výkonnosti týče, je Moorův zákon výpočetní kapacity aplikovatelný stejně na PLC i na PC. Mnoho lidí samozřejmě zapomíná, že moderní PLC je sám o sobě výkonný počítač. Například nejnovější FX PLC od Mitsubishi Electric je 150krát rychlejší než původní verze. 

Jak je PLC skutečně výkonný, začne být zřejmé v okamžiku kontroly rychlosti vykonávání instrukcí, jež je u nejnovějších konceptů menší než jedna nanosekunda. Můžete být schopni „vyladit” PC na podobnou výkonnost, ale PLC vám to nabízí ihned po rozbalení. 

Dále je zde zvýšená rychlost sběrnice a schopnost synchronizovat několik I/O ve vysokorychlostní systémy, což přináší daleko lépe reagující řídicí systém. Dosáhnout toho mimo PLC prostředí je opět mnohem obtížnější. 

7. Bezpečnost

Příchod vysokoprofilových virů, jako je Stuxnet, nás přiměl uvědomit si, že automatizované systémy se staly cílem zákeřných hackerů hledajících příležitosti, jak poškodit fungování velkých společností nebo procesů nezbytných k jejich činnosti. PC se svým dobře známým operačním systémem a zřejmou síťovou zranitelností může představovat slabé místo řídicího systému pro kohokoli, kdo se bude pokoušet proniknout dovnitř. 

Naopak operační systém PLC je pro venkovní svět mnohem méně viditelný. Tradičně poskytuje ochrannou vrstvu proti vnějším narušitelům. Nicméně to neznamená, že výrobci PLC berou bezpečnost jako samozřejmost. Například Mitsubishi Electric umožňuje víceúrovňovou ochranu heslem pro jednotlivé uživatele systému. 

U vzdálenějších přístupů mohou být přístupové preference poskytnuty pouze konkrétním IP adresám, což chrání software PLC a rozsáhlé automatizační systémy dokonce i u složitých síťových aplikací. 

8. Duševní vlastnictví

Rozšiřuje důvody k zabezpečení. Společnosti s globálními vývojovými týmy nebo koncovým systémem instalovaným v zámoří mají obavy z kopírování řídicího systému bezohlednými třetími stranami a velice rychle vyvíjejí konkurenční produkt za nižší cenu. 

V případech, kde je tato starost opodstatněná, učinili výrobci PLC pro vyřešení tohoto problému významné kroky. V produktech Mitsubishi Electric může být do hardwaru a softwaru vsazen zašifrovaný kód, který se aktivuje v předem daný čas. V praxi to může znamenat, že systém je pro vývojáře a instalatéry přístupný po dobu jejich oprávnění k užívání, pak se však v předem daném okamžiku spustí ochranný režim, který zabezpečí systém před dalšími interakcemi. 

9. Údržba 

Každý automatizační systém, a to bez ohledu na využitou platformu, potřebuje běžnou údržbu, např. při provádění hardwarových a softwarových upgradů jakožto součásti rozšiřování systému, které souvisejí s rozvojem aplikace, nebo při výměně vadných komponent. Jednoduchost, s níž může být údržba provedena, je velkou předností PLC. Programy a konfigurační nastavení pro jakoukoli připojenou součástku mohou být přes slot v PLC CPU uloženy na SD kartu, což následně zjednodušuje veškeré zásahy spojené s údržbou. 

I kdyby samotné PLC CPU mělo selhat, může být nová jednotka připojena do sběrnice a původní program nahrán přímo ze spustitelné zálohy na SD kartě. Obnovení zálohy umožňuje okamžité obnovení provozu. 

Zároveň nejsou žádné požadavky na aktualizaci probíhajícího firmwaru. Nepřetržitá starost, že některá z verzí firmwaru bude v rozporu s jinou verzí a způsobí kolaps, je záležitostí systémů využívajících PC. Samotný fakt, že PC je víceúčelový systém, je v automatizačním prostředí jednou z jeho největších slabin.

10. Snížené požadavky na IT 

V každém automatizačním systému je jedním z problémů (dokonce větším než integrace mezi výrobním procesem a systémy vyšší úrovně) rozdělení zodpovědnosti mezi automatizačními inženýry a IT týmem. To může být zdrojem napětí a téměř nevyhnutelného nedostatku pochopení potřeb druhé strany. 

U automatizace založené na PLC jsou hranice mezi technickými obory a IT zřetelně dané. Potřeba participace IT týmu na výrobním procesu továrny je malá nebo vůbec žádná. S produkty, jako je MES modul od Mitsubishi Electric, jež je připojen k PLC platformě a poskytuje přímé spojení s databázemi vyšší úrovně, mohou být všechny úrovně PC produktů z automatizačních systémů zcela odstraněny. Tato skutečnost stanovuje ještě zřetelnější hranici mezi automatizací a IT. 

Vidíme, že existuje mnoho dobrých důvodů, proč PLC bude i nadále hlavní oporou automatizačních řídicích systémů, a to jsme ani nezvážili otázky, jako jsou zálohování, bezpečnost, schopnost moderních PLC vykonávat mnoho komplexních matematických funkcí, které mohly být dříve prováděny pouze systémy fungujícími na bázi PC, a další. 

Samozřejmě že potřeby každého automatizačního systému by se měly promítat do výběru vhodného řešení jeho řízení. PLC však poskytuje mnoho pádných důvodů, proč zvolit právě tuto platformou. 

cz3a.mitsubishielectric.com

Autor: Ing. Luděk Podolan, Technical Support Engineer, Mitsubishi Electric


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Automatizace a modernizace pivovarů 2019
2019-01-24 - 2019-01-24
Místo: Hotel Luční bouda, Pec pod Sněžkou
DIAGO 2019
2019-01-29 - 2019-01-30
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Roboty 2019
2019-01-30 - 2019-02-01
Místo: Brno, hotel Avanti
Úspory v průmyslu
2019-03-05 - 2019-03-05
Místo: Hotel STEP ****, Praha
AMPER 2019
2019-03-19 - 2019-03-22
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI