Sterowniki rozwinęły się od czasu wprowadzenia pierwszego programowalnego sterownika logicznego (PLC), a ich rola w nowoczesnych i przyszłych systemach automatyki będzie nadal ewoluować.
PLC i PAC Insights
Sterowniki z biegiem czasu ewoluowały technologicznie, zmieniając tym samym sposób, w jaki z nich korzystamy. Różne systemy sterowania, takie jak sterowniki PLC, mogą teraz pełnić wiele funkcji i celów, a także są bardziej zorientowane na dane. Zwiększona pamięć, wysoka prędkość i zautomatyzowane procesy pomogły zmniejszyć ogólne koszty i czasochłonność.
Rozwój technologii PLC ułatwił integrację tych sterowników z innymi technologiami. Cyfryzacja przyniosła wiele innych korzyści, w tym efektywność operacji i poprawę cyberbezpieczeństwa.
Dzisiejsze sterowniki mają zupełnie inne możliwości niż ich przodkowie, a nasze relacje z nimi również uległy zmianie. Ponieważ sterowniki PLC stanowią obecnie rdzeń każdej aplikacji automatyki przemysłowej, naturalnym jest, że ewoluowały one w celu zaspokojenia potrzeb użytkowników, a także aktualnych trendów branżowych, takich jak Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT). Mówiąc dokładniej, sterowniki PLC są obecnie projektowane z myślą o obsłudze aplikacji opartych na danych, oferując szereg kluczowych funkcji.
Jednym z najbardziej oczywistych przykładów jest postęp w zakresie mocy obliczeniowej sterowników PLC, ponieważ wymóg szybszych czasów cyklu stał się wspólnym mianownikiem konkurencyjnych firm. Jeszcze 20-30 lat temu systemy wymagające szybkiej kontroli zazwyczaj wykorzystywały sterowniki oparte na komputerach PC. Obecnie sterowniki PLC są tak potężne, że są w stanie zaoferować ten sam poziom wydajności.
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na przechowywanie większej ilości danych, informacji i programów dla aplikacji zorientowanych na dane, pamięć PLC również rośnie wykładniczo. Teraz łatwiej jest zaoferować gigabajty w ramach produktu – możliwość, która zrewolucjonizowała działania programistyczne.
Niezbędne było zminimalizowanie wymagań dotyczących pamięci, a praktyki kodowania, takie jak wskaźniki i adresowanie pośrednie, służyły jako kluczowe strategie. Chociaż rozwiązały one główny problem, sprawiły również, że czynności konserwacyjne stały się wyzwaniem. Gdy dostępna stała się większa ilość pamięci, działania programistyczne zmieniły się na korzyść łatwości konserwacji, zniechęcając do adresowania pośredniego i zawierając więcej komentarzy.
Poza tym, wczesne sterowniki PLC zostały zaprojektowane w celu zastąpienia złożonych obwodów opartych na przekaźnikach i zegarach. Format programowania logiki drabinkowej został opracowany, aby umożliwić technikom programowanie systemu bez specjalistycznej wiedzy w zakresie kodowania na wysokim poziomie. Następnie wprowadzono dalsze podejścia do programowania, w tym standaryzację zgodnie z normą IEC 61131, która definiuje dwa języki tekstowe i trzy graficzne formaty konfiguracji.
Ponadto programiści mogą teraz korzystać z bibliotek zawierających wstępnie zdefiniowane bloki kodu, co może jeszcze bardziej uprościć interakcje, skracając czas i koszty związane z projektami automatyzacji.
Maksymalna kontrola
Rozwój technologii sterowników PLC postępował równolegle z rozwojem powiązanych rozwiązań automatyki przemysłowej – w szczególności robotyki, sterowania ruchem i systemów wizyjnych. Wraz z rozwojem technologii, integracja nowoczesnych sterowników PLC z tymi technologiami stała się łatwiejsza i mniej kosztowna, na przykład monitorowanie i kontrolowanie procesów za pomocą kontroli nadzorczej i gromadzenia danych (SCADA) oraz interfejsów człowiek-maszyna (HMI).
Chociaż wiele sterowników PLC nadal zachowuje starsze interfejsy komunikacyjne, takie jak RS-232 i RS-422/485, aby umożliwić łączność ze starszymi urządzeniami, Ethernet stał się standardem dla większości aplikacji. Co więcej, biorąc pod uwagę, że udostępnianie danych ma fundamentalne znaczenie dla przyszłościowej, inteligentnej produkcji, nowoczesne systemy sterowania wykorzystują obecnie znormalizowane, niezależne od technologii protokoły komunikacyjne w celu bardziej zintegrowanej komunikacji między sterownikami PLC, interfejsami HMI i SCADA. Podobnie, obecnie istnieje większe dostosowanie w zarządzaniu i gromadzeniu danych do systemów wyższego poziomu za pośrednictwem znormalizowanych rozwiązań, takich jak OPC UA (Unified Architecture), z bardziej szczegółową diagnostyką wspierającą gromadzenie i analizę danych. Wielu operatorów procesów i firm produkcyjnych integruje obecnie swoje sterowniki PLC za pośrednictwem OPC UA z systemami ERP, PAT i systemami realizacji produkcji (MES).
Ponadto korzystanie z certyfikatów uwierzytelniania wspiera poprawę cyberbezpieczeństwa w coraz bardziej połączonych konfiguracjach.
Wreszcie, cyfryzacja wpływa na sposób, w jaki operatorzy wchodzą w interakcje, uczą się i rozwiązują problemy ze swoimi urządzeniami. W przeszłości jedynym miejscem, w którym można było znaleźć odpowiedzi, była dokumentacja techniczna. Obecnie narzędzia wirtualnych kreatorów, kursy online i zdalne szkolenia oferowane przez dostawców automatyki i integratorów systemów pomagają użytkownikom zwiększyć efektywność ich działań.