Jaki wybrać sterownik PLC do budowy maszyn dedykowanych dla Przemysłu 4.0?

Koncepcja Przemysłu 4.0 na dobre zagościła w świadomości inżynierów firm produkcyjnych. Takie zagadnienia jak IIoT (Industrial Internet of Things) oraz transfer danych między poszczególnymi poziomami zarządzania produkcją powoli stają się wymogami koniecznymi do modernizacji i wdrażania systemów sterowania maszyn i urządzeń.

W najbliższej przyszłości nie wystarczy już dostarczyć sprzęt realizujący określoną funkcję, dodatkowo będzie on musiał wymieniać informacje z całym swoim otoczeniem w celu optymalizacji procesu produkcji. Szerokie możliwości komunikacyjne PLC Astraada One oraz zintegrowane środowisko programistyczne Codesys powodują, że sterowniki idealnie wpisują się w wytyczne Industry 4.0.

Jedno środowisko, w którym można zaprojektować aplikację sterującą, wizualizację oraz ruch serwonapędów jest niebywałym atutem zarówno z punktu widzenia tworzenia systemu, jak również i jego serwisowania. Wspólna baza zmiennych ułatwia modyfikację programu, szybką diagnostykę i wprowadzanie zmian, co ma szczególnie duże znaczenie przy pracy zdalnej. Użytkownik z poziomu Codesysa i szyfrowanego połączenia VPN dostępnego w modemach Astraada GSM z dowolnego miejsca na świecie jest w stanie wprowadzić niezbędne zmiany zarówno w algorytmach sterujących, jak również interfejsie HMI.

Sterowniki PLC Astraada One posiadają szeroki wachlarz obsługiwanych protokołów komunikacyjnych tj:.

• EtherCAT (np. komunikacja z modułami I/O oraz serwonapędami Astraada SRV),
• EthernetIP (np. diagnostyka i sterowanie robotami przemysłowymi Kawasaki),
• BACNnet (systemy BMS),
• Profinet,
• CANopen,
• Modbus,
• OPC UA.

Ostatni wymieniony standard, czyli OPC UA pozwala na wymianę informacji między dowolnymi poziomami zarządzania fabryką, a nie – jak to było do tej pory w większości dostępnych na rynku rozwiązaniach – pomiędzy hierarchicznymi warstwami, np. SCADA ←→ MES. OPC UA umożliwia zaciągnięcie danych bezpośrednio ze sterownika PLC do systemu MES czy ERP np. w celu sprawdzenia wydajności pracy oraz zwrotne wprowadzanie zmian sterowania maszyną produkcyjną w oparciu o stany magazynowe półproduktów.

Oprócz rozbudowanych możliwości komunikacyjnych dużą zaletą PLC Astraada One jest możliwość programowania serwonapędów począwszy od ruchu pojedynczych silników przez synchronizację osi w sprzężeniu nadążnym (follower) lub jako elektroniczna krzywka CAM, a kończąc na koordynacji pracy wielu serw w maszynach CNC.

Taka funkcjonalność jest możliwa dzięki licencjom softmotion w wersji podstawowej lub softmotion CNC instalowanym bezpośrednio w sterowniku.

Przykładowo licencja Softmotion CNC pozwala na przygotowanie aplikacji sterującej ruchem za pomocą gotowych bloków funkcyjnych PLC Open MotionControl i przekształcenie programu G-Code (znormalizowany język zapisu poleceń dla urządzeń CNC) na przejazd narzędzia skrawającego/chwytaka po ściśle określonej trajektorii. Gotowe modele kinematyczne typowych układów mechanicznych pozwalają w szybki i łatwy sposób napisać i uruchomić aplikację sterującą.

Użytkownik ma dwie możliwości uruchomienia programu sterującego napisanego w G-Code:

• za pomocą edytora w Codesysie,
• poprzez wgranie pliku z poleceniami do sterownika.

Pierwszy sposób stosuje się wtedy, gdy obróbka elementów jest powtarzalna i nie zachodzi potrzeba każdorazowej zmiany programu. Znacznie częściej jednak instrukcje G-code transferuje się do sterownika w postaci pliku wygenerowanego z oprogramowania CAD/CAM.

Po uruchomieniu programu obrabiarki, użytkownik na ekranie dotykowego terminala ma możliwość wyświetlenia aktualnej pozycji narzędzia skrawającego i wizualizację całego procesu obróbki. Pozwala to na wizualną kontrolę poprawności procesu skrawania.

Astraada One wspiera i obsługuje Responsive Web Design. Powyższa funkcjonalność pozwala na stworzenie aplikacji HMI, idealnie dopasowanej do ekranów urządzeń mobilnych. Dzięki RWD możliwe jest stworzenie kilku wersji wizualizacji, które będą bardzo dobrze wyglądać i działać zarówno na 21” monitorze, 10” tablecie, jak i 5” smartfonie.

Responsive Web Design w Astraada One polega na możliwości stworzenia wielu ekranów wizualizacyjnych w różnych rozdzielczościach, tak aby układ menu, wielkość przycisków, ilość wykresów i grafik był ściśle dopasowany do wielkości urządzenia, na którym uruchomiono HMI. Przeglądarka automatycznie wybiera, którą wersję wizualizacji uruchomić, biorąc pod uwagę orientację położenia telefonu – aplikacja sterująca inaczej będzie wyglądać w ustawieniu poziomym, a inaczej, gdy obrócimy telefon o 90 stopni.

Systemy sterowania bazujące na PLC Astraada One pozwalają na wymianę danych z wewnętrznymi systemami zarządzania przedsiębiorstwem, a także wygodną diagnostykę i obsługę maszyn produkcyjnych zgodną z wytycznymi Przemysłu 4.0.