Print

Moderní řídicí prvky a upgradování

-- 12.03.20

Starší průmyslové automatizační systémy musejí být vyměněny nebo upgradovány. Podívejte se na čtyři výzvy a pět výhod upgradování pomocí moderních řídicích prvků.

Většina uživatelů ve světě spotřební elektroniky nemá problém často upgradovat svá mobilní elektronická zařízení a související aplikace. I u některého dražšího spotřebního zboží, jako jsou televizory s velkou obrazovkou, je nejlevnější a nejjednodušší cestou vpřed vyhodit problémový předmět a koupit nový. U průmyslových automatizovaných strojů a systémů je to však zcela jiný případ.

Průmyslová zařízení mohou běžet celá desetiletí. Mnoho mechanických prvků lze s malými obtížemi přestavět nebo vyměnit. Související hardware a software automatizačního systému může být obtížné udržovat, což vede k prodloužení neplánovaných odstávek.

Jakmile přestanou být automatizační systémy podporovány (nebo ještě dříve), jsou uživatelé postaveni před rozhodnutí, zda vyhodit a zcela nahradit, anebo upgradovat a integrovat nový automatizační systém. Obě možnosti modernizace mohou být obtížné, časově náročné a drahé. Někteří výrobci vyvinuli novější řídicí prvky a automatizační platformy s připravenými upgradovými cestami pro konečného uživatele. Díky tomu je atraktivnější upgradovat automatizační systém a současně chránit stávající investice.

Důvody pro upgradování řídicích prvků

Průmyslový automatizační systém, a to i s přiměřenou dostupností náhradních dílů a odborných znalostí a dovedností, může fungovat pouze po omezenou dobu. K mnoha důvodům pro upgradování patří nedostupnost produktu, nadměrné prostoje, snížená produktivita, úbytek znalostí, stagnace pracovní síly a zvýšené kybernetické riziko.

Nedostatek náhradních dílů je zřejmým faktorem podněcujícím upgradování. Začne být stále obtížnější sehnat specializovaný průmyslový hardware, což ale platí i pro počítačové komponenty, operační systémy, konfigurační softwarové balíčky a ovladače.

Stárnoucí automatizační systémy jsou náchylnější na selhání a poruchy navíc způsobují odstávky. I když mohou být starší systémy udržovány v chodu, nemusejí přispívat k provozu na maximální kapacitu. U starších systémů je méně příležitostí přidávat prvky ke zvýšení produktivity, jako je mobilní vizualizace, vzdálené monitorování a pokročilé řízení pro optimalizaci objemu výroby.

Existují dva nenápadné, ale relevantní aspekty zvyšující motivaci k upgradování. První se týká ztráty odborných znalostí kvůli tomu, že do důchodu odcházejí pracovníci, jejichž dovednosti při práci se starším zařízením se těžko přenášejí na nové zaměstnance. Druhým může být určitá forma stagnace pracovní síly, neboť mladší pracovníci chtějí pracovat na moderních systémech a vyhýbají se zdánlivě neperspektivním pozicím ve firmách se staršími systémy.

Starší systémy navržené před masovým rozšířením síťového připojení jsou obvyklým slabým místem pro případné kybernetické útoky a mohou ohrozit provoz.

Starší automatizační systémy se někdy nazývají „klasické“, jako by to byl muzeální kousek typu 50 let starého letadla nebo automobilu. Nicméně podporovat starší systémy může být cestou na šikmou plochu k neefektivitě, zvýšeným nákladům a zbytečnému úsilí. Upgradová cesta by se měla prozkoumat, určit a dohodnout dříve, než k něčemu takovému dojde.

Migrace, nebo upgradování? Zlepšení?

Při zkoumání cesty vpřed u starších automatizačních systémů, které dosáhnou konce životnosti, je nutno brát v potaz hardware a software. Upgrady hardwaru jsou koncepčně jednoduché, ale provozní omezení mohou jejich provedení komplikovat. Upgrady softwaru jsou komplikované, pokud se jedná o mnoho konfigurací řízení, vizualizace a komunikace. Termíny migrace a upgradování se někdy používají zaměnitelně; mezi nimi existuje šedá zóna.

Migrace typu vyhodit a nahradit zlikviduje stávající hardware a software. Snahy o přepracování mohou zahrnovat přidání a odstranění funkcí. Někdy se při migracích využívá software a postupy, které se pokoušejí převést funkčnost jedna ku jedné, nahradit jeden aspekt podobným.

Upgradování však znamená přehodnotit celý systém s využitím moderních prostředků a metod. Může to být provedeno spíše jako evoluce kontrolovaným tempem, a nikoli jako drastická změna.

V některých případech je možné vyvážené upgradování; představuje totiž lepší přístup. Ideálním scénářem je upgradovat stávající hardware, software a síťové prvky na současné platformy schopné s minimálním úsilím přímo provozovat stávající programové vybavení. Migraci je tak možno provést rychle, přímo a s minimálním rizikem; umožněním budoucích upgradů lze zároveň zajistit budoucí kompatibilitu systému.

I když mohou být koneční uživatelé nespokojeni s důsledky, které stárnoucí systém přináší, uvědomují si také obtíže, jež může přinést upgrade. Když je automatizační systém navrhován, vyžaduje to koordinované úsilí zástupců mnoha oborů, včetně odborníků na strojní nebo procesní vybavení, elektrotechniků, programátorů a instalačních techniků. K upgradování je zapotřebí mnoho z těchto dovedností s pečlivou koordinací v provozu, aby se minimalizovaly provozní dopady.

Čtyři potenciální problémy při upgradování

Při upgradování průmyslové automatizace je nutno čelit čtyřem obvyklým výzvám:

  • omezením rozměrového formátu
  • úpravám provozní kabeláže
  • dopadům konverze softwarového kódu
  • odstávkám způsobeným třemi předchozími položkami

Stávající automatizační systémy jsou často ve skříních s omezeným prostorem. Mnoho novějších automatizačních komponent má menší rozměry a chladnější provoz než starší součásti. Některé jsou navrženy tak, aby se vešly do přesně stejného rozměrového formátu, což je zásadní pro zkrácení odstávky během upgradu.

I když je k dispozici dostatek místa, může být obtížné přepracovat stávající provozní kabeláž, může být křehká a špatně označená. Zásahy do provozní kabeláže si mohou vyžádat značné množství práce v provozu a představovat riziko, jež bude vyžadovat ruční kontrolu každé smyčky. Pokud je to možné, nejlepší je nechat provozní kabeláž na místě a znovupoužít vstupně/výstupní (I/O) moduly.

Překlad softwarového kódu pro upgrade je často považován za velkou neznámou. Stávající řídicí a dohledové programy jsou již zavedeny, fungují a jsou otestovány. Upgradová cesta vyžadující překódování stojí značné programátorské úsilí, představuje riziko a může vyžadovat kompletní přetestování systému, podobně jako u původního uvedení do provozu. Někdy může být nemožné určit původní funkční definici nebo dostupný zdrojový kód může být špatně komentován.

Je obtížné kompletně vyhodnotit účinnost překládaného softwaru před odpojením a připojením v provozu. Problémy zjištěné během přechodu mohou prodloužit odstávky. Proto jsou tak důležité softwarové nástroje pro převod kódu, které umožňují uživatelům provádět upgrade starších programů jedním kliknutím.

Novější platformy průmyslové automatizace poskytují vyšší výkon, zabezpečení a dostupnost než starší systémy. Moderní řídicí prvky, které zohledňují výzvy upgradování, mohou usnadnit konečné rozhodnutí o změně řídicích platforem (viz poznámka k aplikaci).

Pět typických výhod upgradování:

  • zvýšená produktivita
  • snížené provozní náklady
  • lepší zážitek z obsluhy
  • zvýšená kybernetická bezpečnost
  • nově dostupné statistiky

Jedním z důvodů jsou i současné procesory a software, zatímco poslední novinky v oblasti architektury mohou přinést redundanci a rozšiřitelnost, která u starších platforem nebyla možná (viz obrázek). Vzhledem k tomu, že moderní hardware, software a sítě jsou spolehlivější a dostupnější, projeví se to ve snížení nákladů.

Použití současných nástrojů a standardů je často snadnější a flexibilnější než u starších systémů. Přesto se však doporučuje zaškolení uživatelů pro práci na novějších platformách. Mnohem obtížnější na vyčíslení, ale velice důležitá je také dostupnost poznatků získávaných z upgradovaných automatizačních platforem. Rozšířená diagnostika může uživatelům pomoci lépe ovládat systémy, dříve odhalovat problémy a efektivněji je řešit. Vylepšená konektivita usnadňuje analýzu dat a implementuje mobilní a vzdálenou vizualizaci pro zvýšení efektivity provozu.

Každý průmyslový automatizovaný systém se časem stane kandidátem na modernizaci řídicí platformy. Koneční uživatelé musejí porovnat montážní náklady a rizika slábnoucího staršího systému s předpokládanými výdaji a potenciálními obtížemi modernizace.

Drahou a riskantní možností je drastická migrace, kdy se hardware a software zcela vymění. Některé automatizační platformy nabízejí cestu pro upgrade hardwaru a softwaru, jež umožňuje rychlé provedení a poskytuje rozšířené schopnosti do budoucna. Tím se snižuje riziko, zajišťuje rychlý přechod, umožňuje budoucí kompatibilita platformy a další vylepšení, jako je vzdálený přístup.

Vibhoosh Gupta je lídr produktového portfolia obchodní jednotky Machine Automation Solutions společnosti Emerson. Upravil Chris Vavra, zástupce šéfredaktora časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, cvavra@cfemedia.com.

Autor: Vibhoosh Gupta, Emerson


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Digitální výroba 2020
2020-06-09 - 2020-06-10
Místo: Praha
Digitální logistika 2020
2020-06-10 - 2020-06-10
Místo: Brno
Marketing 4 Engineering
2020-06-11 - 2020-06-11
Místo: Praha

Katalog

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

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

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

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

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 © 2007-2020 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