Przyszłość rozwiązań automatyki. Przekaźnik programowalny czy sterownik PLC?

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, wdrożenie tych kilku dodatkowych funkcji oznacza dla użytkownika końcowego znacznie większe wydatki.

Skąd tak duża różnica między kosztami systemu automatyki opartego na przekaźniku programowalnym a kosztem systemu opartego na PLC? Oczywiście jednym z powodów jest różnica w kosztach samego sprzętu, ale w przypadku najnowszych – małych, lecz bardzo uniwersalnych – sterowników PLC jest ona 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 – wydajniejsze i bardziej opłacalne sterowniki PLC z wbudowanymi narzędziami inżynieryjnymi do opracowywania programów użytkowych. Ten pomysł wydaje się bardzo prosty i rozsądny, więc rodzi się pytanie: dlaczego nie korzystano 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 w 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 dokładniej temu nowemu podejściu do programowania sterowników PLC. Bardzo ważne 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. Przykładowo nie ma potrzeby instalowania oprogramowania na komputerze lub innym urządzeniu, które będzie używane do budowy aplikacji. To z kolei oznacza, że można korzystać z 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 dotyczących systemu operacyjnego.

Ponadto, z uwagi na to, że narzędzia inżynieryjne dostępne są w ramach standardowej przeglądarki internetowej, można ich używać za pośrednictwem sieci lokalnej, Internetu, a nawet przez 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 już zostało wspomniane, wystarczy, żeby tablet był w stanie obsługiwać przeglądarkę internetową.

Bezpieczeństwo i niezawodność

Oczywiście w odniesieniu do narzędzi inżynieryjnych zastosowanych w samym PLC rodzą się kolejne pytania, związane z bezpieczeństwem i niezawodnością. 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 przez zapewnienie całkowitej separacji w sterowniku PLC między narzędziami inżynierskimi a programem. W rezultacie korzystanie z narzędzi nie ma żadnego wpływu na szybkość ani żaden inny aspekt działania programu. Separacja ułatwia także aktualizację narzędzi inżynieryjnych w celu dodania nowej funkcjonalności bez obaw o wpływ na normalne działanie PLC.

Pod względem bezpieczeństwa narzędzia inżynieryjne i programy są oddzielone od siebie dzięki wykorzystaniu 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 ze zdalnym dostępem 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 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 mogą pójść znacznie dalej, wdrażając bardzo pożądane funkcje, takie jak programowanie zdalne, zdalne wykrywanie usterek i przenośne HMI, a to wszystko przy niewielkich kosztach dodatkowych. Zintegrowane narzędzia inżynieryjne wydają się w tej chwili nowinką, ale zważając na wszystkie korzyści, jakie oferują nie ma wątpliwości, że pewnego dnia wszystkie sterowniki PLC będą konstruowane w ten sposób.

Więcej informacji można znaleźć na stronie www.weidmuller.pl.

WEIDMÜLLER Sp. z o.o.
ul. Ogrodowa 58, 00-876 Warszawa
tel. 22 510 09 40, fax 22 510 09 41
e-mail: biuro@weidmuller.com.pl
www.weidmuller.pl

źródło: Automatyka 7-8/2020