W związku z rozwojem przemysłowego Internetu rzeczy (IIoT) specyfikacje kluczowych komponentów w rozwiązaniach automatyki stają się coraz bardziej złożone. Najlepiej, aby były one przygotowane na przyszłość dzięki wykorzystaniu najnowszych osiągnięć w dziedzinie cyfryzacji – niezależnie od tego, czy projektujemy nową instalację, czy też modernizujemy, rozbudowujemy istniejącą maszynę czy wdrażamy zaawansowany system.

W przypadku cyfrowych sieci maszyn i urządzeń sterowniki programowalne PLC stanowią często domyślny wybór. Może jednak dzieje się tak z przyzwyczajenia? W rzeczywistości przekaźniki sterujące przez długi czas uznawano jedynie za ekonomiczną alternatywę dla mechanicznych przekaźników czasowych. Ta etykieta pozostała, choć przekaźniki programowalne były z powodzeniem używane w projektach automatyki przemysłowej i budynkowej od wielu lat. Jednak wykorzystanie przekaźników programowalnych nie było możliwe w zakresie wdrażania nowych funkcji stanowiących wartość dodaną, takich jak monitorowanie stanu, konserwacja prewencyjna i zdalna lub inteligentne procesy budynkowe.

Ale sytuacja szybko się zmienia. Granica między sterownikami PLC a przekaźnikami programowalnymi rozmywa się, ponieważ te ostatnie umożliwiają już dzisiaj wykorzystanie najnowocześniejszych języków programowania, systemów operacyjnych z możliwością aktualizacji firmware, obsługi przerwań, automatycznie aktualizowanego zegara RTC oraz bloku alarmowego realizującego powiadomienia e-mail. Dzięki funkcjonalności i elastyczności urządzeń najnowszej generacji klienci mogą teraz porównywać sterowniki PLC i przekaźniki programowalne w ramach całej gamy kryteriów, takich jak stopień złożoności zastosowania, stopień przygotowania na przyszłość oraz zakres funkcji i skalowalność. Nie bez znaczenia są także kwestie kadrowe, na przykład wymagane kwalifikacje programistów, inżynierów i pracowników zajmujących się obsługą techniczną.

Elastyczne sterowniki dla małych i średnich maszyn

Sterowniki PLC są nadal preferowaną opcją w przypadku skomplikowanych zastosowań. We wszystkich pozostałych obszarach to koszt rozgranicza obie koncepcje automatyzacji. Przekaźniki programowalne stanowią zazwyczaj lepszy wybór, nie tylko dlatego, że cyfryzacja zmieniła oblicze gry. Nie liczą się już jedynie koszty sprzętu, ale także powiązania inwestycji, np. w zakresie szkolenia personelu.

Specyfikacje techniczne przekaźników programowalnych najnowszej generacji oraz architektura systemów przystosowanych do obsługi IIoT to kolejne dowody na to, że stanowią one obecnie alternatywę dla sterowników PLC. Na przykład: aby ułatwić gromadzenie i ocenę danych o stanie na poziomie maszyny, każdy moduł podstawowy easyE4 można rozbudować nawet do 11 cyfrowych i analogowych modułów we/wy. W ten sposób przyszłą rozbudowę aplikacji można dostosować indywidualnie, bez konieczności późniejszego przełączania się na sterownik PLC.

Nowe możliwości dzięki architekturom systemów opartym na sieci Ethernet

Wymiana danych dotyczących maszyn i procesów w ramach zadań takich jak planowanie produkcji czy konserwacja prognostyczna wymaga struktur sieciowych. Protokoły komunikacyjne oparte na sieci Ethernet, takie jak Modbus-TCP, ułatwiają komunikację na poziomie systemu i połączenie z chmurą. Każde urządzenie easyE4 może działać jako serwer Modbus-TCP. Ponadto stacje klient Modbus-TCP, takie jak sterownik PLC serii XC300 firmy Eaton, mogą pobierać dane z easyE4 w celu dalszego przetwarzania. Bramy i routery IoT można łatwo zintegrować z takimi architekturami opartymi na sieci Ethernet, co umożliwia łączenie dowolnej aplikacji z chmurą – z odpowiednimi prawami dostępu w celu zapewnienia bezpieczeństwa. 

Języki programowania: wybór należy do Ciebie

Nowoczesne narzędzia programistyczne realizują te cele. W przeszłości wybór konkretnego modelu przekaźnika programowalnego zmuszał programistów i użytkowników do korzystania z jednego języka programowania, którego możliwości często szybko się kończyły. Obecnie mogą swobodnie wybrać preferowany język programowania. Nawyki użytkownika mogą być czynnikiem decydującym o zachowaniu języka programowania dla poprzednich wersji urządzenia, ale uniwersalne języki programowania, takie jak schemat drabinkowy, schemat bloków funkcyjnych i tekst strukturalny, oferują znacznie większe możliwości. Firma Eaton opracowała program easySoft V7, który zapewnia użytkownikom znany interfejs programowania EDP z możliwością konwersji na schemat drabinkowy lub korzystania z jednej z najnowocześniejszych metod programowania dla nowych projektów.

W rezultacie nawet konwencjonalne, łatwe w konfiguracji bloki funkcyjne zdefiniowane przez producenta zapewniają teraz możliwości zastosowania wykraczające daleko poza niegdysiejsze regulatory czasowe i przełączniki oświetlenia klatek schodowych. Możliwe jest wdrożenie bardziej zaawansowanych systemów sterowania i regulacji z blokami funkcyjnymi, takimi jak moduły arytmetyczne, sterowanie trójpołożeniowe, rejestry przesuwne, rejestratory danych i regulatory PID.

Niestandardowe bloki funkcyjne zdefiniowane przez użytkownika

Narzędzia do programowania, takie jak easySoft V7, umożliwiają również tworzenie własnych bloków funkcyjnych. Raz zapisane, stają się opcją wielokrotnego użytku. Zapewnia to szereg korzyści: po zaprogramowaniu i przetestowaniu UF można zintegrować z urządzeniami i systemami na różnych etapach rozbudowy, natomiast główny program można utworzyć za pomocą gotowego zestawu narzędzi. Minimalizuje to źródła błędów, obniża koszty i skraca czas testowania i uruchamiania.

Co więcej, UF nie musi „mówić” w tym samym języku co program główny, co daje użytkownikom jeszcze większą swobodę. Urządzenia z serii easy firmy Eaton umożliwiają użytkownikom powiązanie ich zastosowania z innymi metodami technologicznymi.

Źródło: Eaton