W szybko ewoluującym krajobrazie inteligentnej produkcji, jednostki sterujące, takie jak programowalne sterowniki logiczne (PLC), pozostają niezbędnymi komponentami w zautomatyzowanych operacjach, pomagając usprawnić procesy, zwiększyć produktywność i zoptymalizować wydajność zakładu.
“W miarę jak wkraczamy w erę cyfrową, sterowniki nadal przesuwają granice tego, co jest możliwe, torując drogę dla coraz inteligentniejszych, bardziej połączonych fabryk” – powiedział Daniel Sperlich, strategiczny menedżer produktu – sterowniki EMEA w Mitsubishi Electric. “Sterowniki PLC i inne kontrolery stanowią kluczową technologię wspomagającą inteligentną produkcję, pomagając użytkownikom końcowym w tworzeniu coraz bardziej inteligentnych, połączonych i efektywnych fabryk. Chociaż urządzenia te przetwarzają dane od momentu ich wprowadzenia na rynek, obecnie są w stanie obsługiwać bezprecedensowo duże ilości informacji”.
Mogą one przetwarzać i udostępniać dane z różnych źródeł, aby umożliwić korzystanie z aplikacji Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). Oprócz powszechnego ruchu danych technologii operacyjnej (OT) z napędów i innych urządzeń automatyki, sterowniki maszyn mogą teraz łączyć się z kamerami i systemami informatycznymi (IT), obsługując komunikaty TCP/IP.
“Idąc o krok dalej, w połączeniu z narzędziami analitycznymi opartymi na sztucznej inteligencji, możliwe jest przekazywanie danych generowanych przez kontroler do zaawansowanych algorytmów, które mogą dostarczyć cennych informacji” – powiedział Sperlich.
Jednym z kluczowych działań w przemyśle, w którym te możliwości mogą być niezwykle korzystne dla użytkowników, są zadania związane z konserwacją. Sperlich powiedział: “Rozwiązania kontrolne, które można zintegrować z kamerami strategicznie rozmieszczonymi na liniach produkcyjnych, mogą pomóc usprawnić rozwiązywanie problemów i analizę przyczyn źródłowych w przypadku wystąpienia problemów. Mogą one oferować cenne, łatwo dostępne wizualizacje tego, co dzieje się lub działo się na linii. W połączeniu z danymi kontrolnymi i analityką opartą na sztucznej inteligencji, rozwiązania te upraszczają również identyfikację i rozwiązywanie błędów, minimalizując przestoje i koszty”.
Sperlich podkreślił, że możliwe jest łatwe wskazanie miejsc, w których mogły wystąpić błędy, a także skorygowanie ich, zanim problemy rozprzestrzenią się na całą linię produkcyjną. Takie rozwiązania umożliwiają skuteczną zdalną konserwację, redukując przestoje i związane z nimi koszty, zwłaszcza jeśli zakłady znajdują się na obszarach o ograniczonej dostępności.
W pochwale programowalnych kontrolerów automatyki (PAC)
W miarę jak zakłady produkcyjne kontynuują cyfrową transformację w celu wprowadzenia usprawnień operacyjnych, rośnie zapotrzebowanie na technologię sterowania zakładami, która spełnia wymagania nowoczesnej architektury systemu. Według Steve’a Warda, dyrektora ds. inżynierii aplikacji w regionie EMEA w firmie Emerson, potrzebę tę można zaspokoić poprzez zastosowanie programowalnych sterowników automatyki (PAC).
“Chociaż programowalne sterowniki logiczne (PLC) są nadal wykorzystywane do obsługi prostych procesów i mniejszych aplikacji z kilkoma punktami wejścia/wyjścia, sterowniki PAC są obecnie zwykle wdrażane w przypadku bardziej złożonych procesów, zwłaszcza tych, które wymagają zaawansowanych algorytmów sterowania i możliwości przetwarzania danych” – powiedział. Sterowniki PAC są przeznaczone do obsługi dużych ilości danych i wykonywania złożonych analiz danych, przechowywania danych w bazach danych i generowania raportów, które wspierają programy ciągłego doskonalenia.
Zazwyczaj te modułowe, otwarte, skalowalne i interoperacyjne rozwiązania PAC oferują rozszerzone możliwości sieciowe z łącznością typu plug and play, aby ułatwić dodawanie maszyn i urządzeń do istniejącej architektury automatyki. Nowoczesne sterowniki obsługują różne protokoły – takie jak PROFINET i OPC-UA – co umożliwia bezpieczną komunikację z wieloma urządzeniami i systemami, w tym z bazami danych, serwerami i innymi sterownikami.
“Aby zwiększyć produktywność, niezbędny jest czas sprawności produkcji” – powiedział Ward. “W tym celu systemy sterowania można skonfigurować z nadmiarowymi sterownikami i połączeniami sieciowymi, zapewniając ciągłość procesu nawet w przypadku awarii jednego z komponentów. Niezwykle szybkie przełączanie na redundantne sterowniki w trybie hot standby zapewnia wysoką dostępność rozwiązań sterowania.
“Sercem cyfrowej transformacji jest wykorzystanie istniejących i nowych danych w celu zapewnienia przydatnych informacji. Tradycyjnie analiza danych wiązała się z centralnym gromadzeniem ogromnych ilości danych do analizy, co wymagało kosztownej infrastruktury, kosztownego planowania i specjalnych umiejętności. Nowoczesne sterowniki przezwyciężają ten problem, umożliwiając analizę danych na poziomie maszyny, co pozwala na szybkie podejmowanie działań. Kontrolery Edge łączą w sobie możliwości deterministycznego sterowania w czasie rzeczywistym z przetwarzaniem danych, rejestrowaniem i analizą. Wielordzeniowa moc obliczeniowa umożliwia wykonywanie analiz w czasie zbliżonym do rzeczywistego lokalnie, równolegle z procesami sterowania. Korzystając z tej funkcjonalności, możliwe jest wdrożenie pętli sprzężenia zwrotnego opartej na danych – bez zakłócania deterministycznego sterowania”.
