Przyszłość rozwiązań automatyki - Przekaźnik programowalny czy sterownik PLC?
| Energetab 2020 PLC, HMI, OprogramowanieGdy projekty automatyki stają się zbyt skomplikowane dla rozwiązań wykorzystujących przekaźniki programowalne, inżynierowie zaczynają korzystać ze sterowników programowalnych. Problem jednak w tym, że rozwiązanie oparte na sterowniku programowalnym będzie droższe – zwykle znacznie droższe – niż rozwiązanie oparte na przekaźnikach programowalnych. Jednak obecnie dostępne są inne rozwiązania.
Dla projektantów systemów automatyki nie ma nic bardziej frustrującego niż odkrycie, że dany projekt wymaga jednej lub dwóch dodatkowych funkcji, które wykraczają poza możliwości przekaźników programowalnych. W takich przypadkach jedyną opcją jest skorzystanie ze sterownika programowalnego (PLC). Niestety dla użytkownika końcowego oznacza to znacznie większe wydatki.
Skąd tak duża różnica między kosztami systemu automatyki opartej na przekaźniku programowalnym a kosztem systemu opartego na PLC? Oczywiście jednym z powodów jest różnica w kosztach samego sprzętu, ale w przypadku najnowszych – małych, ale bardzo uniwersalnych sterowników PLC różnica ta jest znacznie mniejsza niż kiedyś. Jest jednak jeszcze jeden element, który znacznie podnosi koszty wdrażania rozwiązań opartych na PLC, a mianowicie oprogramowanie.
W dzisiejszych czasach prawie wszystkie narzędzia inżynieryjne używane do programowania sterowników PLC działają na standardowym laptopie lub komputerze stacjonarnym. Takie narzędzia są oprogramowaniem autorskim, a producent PLC bez wyjątku pobiera opłaty licencyjne za korzystanie z niego. Opłaty te nie są małe i zwykle są związane z liczbą urządzeń, na których oprogramowanie będzie używane. Ponadto licencje muszą być odnawiane i opłacane w sposób ciągły.
Na szczęście istnieje już znacznie lepsze rozwiązanie. Są nimi wydajniejsze i bardziej opłacalne sterowniki PLC z wbudowanymi narzędziami inżynieryjnymi do opracowywania programów użytkowych. Ten pomysł wydaje się bardzo prosty i rozsądny, więc rodzi pytanie: dlaczego nie skorzystano z tego rozwiązania wcześniej? Odpowiedź składa się z dwóch części. Po pierwsze dopiero od niedawna dostępny jest wystarczająco wydajny sprzęt do wdrażania zintegrowanych systemów inżynieryjnych po akceptowalnych kosztach. Po drugie tradycyjni producenci PLC raczej cieszą się z opłat licencyjnych, więc mają niewielką motywację do zmian!
PROGRAMOWANIE PLC WEDŁUG NOWYCH STANDARDÓW
Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo temu nowemu podejściu do programowania sterowników PLC. Bardzo ważnym czynnikiem jest to, że dostęp do wbudowanych narzędzi inżynierskich, które są w pełni zgodne z normą IEC 61131-3, można uzyskać za pomocą zwykłej przeglądarki internetowej. Oprócz wyeliminowania opłat licencyjnych przynosi to wiele dodatkowych korzyści. Nie ma na przykład potrzeby instalowania oprogramowania na komputerze lub innym urządzeniu, które będzie używane do budowy aplikacji. To z kolei oznacza, że można używać praktycznie dowolnego urządzenia, pod warunkiem że obsługuje standardowe przeglądarki internetowe, takie jak Firefox, Chrome lub inne popularne warianty. Wyklucza to z miejsca obawy dotyczące minimalnych specyfikacji sprzętowych i wymagań co do systemu operacyjnego.
Ponadto z uwagi na to, że narzędzia inżynieryjne dostępne są w standardowej przeglądarce internetowej, można ich używać za pośrednictwem sieci lokalnej, Internetu, a nawet poprzez łącze Wi-Fi. Zapewnia to wyjątkowo przydatne opcje zdalnego monitorowania i wykrywania usterek automatyki bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Bardzo atrakcyjną możliwością, jaką daje korzystanie z łącza Wi-Fi, jest udostępnienie operatorom maszyn i/lub pracownikom serwisowym przenośnych interfejsów HMI w postaci standardowych tabletów, które mogą ze sobą nosić na terenie zakładu. A jak pamiętamy, wystarczy, żeby tablet był w stanie obsługiwać jedynie przeglądarkę internetową.
BEZPIECZEŃSTWO I NIEZAWODNOŚĆ
Oczywiście narzędzia inżynieryjne zawarte w samym PLC rodzą kolejne pytania dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności. W szczególności dotyczące tego, czy dostęp i korzystanie z nich wpłynie na działanie programu automatyki oraz jakie środki zostaną wprowadzone w celu ochrony przed nieautoryzowanymi zmianami programu?
Problemy te rozwiązano poprzez zapewnienie całkowitej separacji w sterowniku PLC między narzędziami inżynierskimi a programem. W rezultacie korzystanie z narzędzi nie ma żadnego wpływu na szybkość ani na żaden inny aspekt działania programu. Separacja ułatwia także aktualizację narzędzi inżynieryjnych w celu dodania nowej funkcjonalności bez obaw o wpływ na normalne działanie PLC.
Narzędzia inżynieryjne i programy są oddzielone od siebie za pomocą zaawansowanej technologii bezpieczeństwa i przekazują sobie dane za pośrednictwem stref zaufania. Zintegrowany układ TPM (Trusted Platform Module) zapewnia niezawodną ochronę przed nieautoryzowanymi aktualizacjami oprogramowania i rozszerzeń. Bezpieczeństwo połączeń zewnętrznych oparte jest na standardzie IEC 62443 z dostępem zdalnym za pomocą protokołu HTTPS lub połączenia VPN. Poszczególne funkcje oprogramowania mogą być szyfrowane, podobnie jak cały program, co skutecznie chroni własność intelektualną.
WIĘKSZE MOŻLIWOŚCI
Nowe sterowniki PLC ze zintegrowanymi narzędziami inżynieryjnymi, których przykładem są najnowsze jednostki u-control 2000 firmy Weidmüller, wreszcie zapewniają projektantom systemów automatyki atrakcyjną opcję wyjścia poza możliwości programowalnych przekaźników bez użycia konwencjonalnego sterownika PLC, co wiązałoby się ze sporym wydatkiem. W rzeczywistości projektanci są w stanie pójść znacznie dalej, wdrażając bardzo pożądane funkcje, takie jak programowanie zdalne, zdalne wykrywanie usterek i przenośne HMI, a to wszystko przy bardzo niewielkich kosztach dodatkowych. Zintegrowane narzędzia inżynieryjne mogą być w tej chwili nowinką, ale ze względu na wszystkie korzyści, jakie oferują, nie ma wątpliwości, że pewnego dnia wszystkie sterowniki PLC będą konstruowane w ten sposób!
Weidmüller
www.weidmuller.pl/pl/produkty/automatyzacja_i_oprogramowanie/sterowniki/
