600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Тенденции 2020: Многофункциональные контроллеры для новых приложений

Преобразователи частоты

Контроллеры занимают центральное место в системах управления движением. Их часто называют мозгами системы, оценивающими обратную связь от окружающей среды и реагирующими в соответствии с управляющей программой для выполнения поставленной задачи.

Современные контроллеры имеют больше встроенных функций, являются более мощными и используются в различных приложениях. Мы спросили некоторых ведущих производителей средств управления, какие тенденции они наблюдают в отрасли. Ниже приведены их ответы.

Где контроллеры автоматизации видят новое применение? В чем преимущества ПЛК и в чем они уступают функциям ПЛК, встроенным в другие варианты контроллеров?

Кристиан Фриц, руководитель отдела развития бизнеса, maxon
Мы видим сохраняющуюся тенденцию к распределению функций управления. Благодаря миниатюризации встроенного оборудования управления, сетевых технологий и протоколов системные интеграторы создают высокомодульные мехатронные системы, состоящие из интеллектуальных подсистем. Эти системы не заменяют ПЛК или основную систему управления, но обеспечивают автономную работу и принятие решений, а также упрощают применение высокоуровневого управления. В результате получаются более гибкие системы (с учетом пожеланий заказчика), более простые в обслуживании (время безотказной работы) и позволяющие принимать решения на местном уровне (повышенная производительность).

Майкл Бургерт, менеджер по продуктам, Dunkermotoren
“ПЛК являются руководителями всех процессов в машинах и оборудовании. Они знают и контролируют каждую деталь процесса”. Это было общепринятым с тех пор, как ПЛК взошли на трон всего технологического оборудования и средств автоматизации. И это имело смысл, потому что стоимость процессоров была высока, а распределенный интеллект стоил бы гораздо дороже, чем централизованная вычислительная мощность.

Сегодня ПЛК больше не находятся на троне; трона больше нет. Иерархии вот-вот распадутся, а децентрализованный интеллект уже захватил многие области, что имеет смысл. Обладая меньшей и недорогой вычислительной мощностью, даже датчики могут анализировать сами себя и генерировать предупреждения, если считают, что уровень их сигнала низкий. Встроенные двигатели могут не только анализировать свое состояние и передавать эту информацию, но и автономно выполнять задачи и даже управлять другими двигателями или датчиками. Каждый двигатель может быть идеально адаптирован к своей задаче и при необходимости взаимодействовать со всеми окружающими устройствами и с ПЛК. Во многих случаях ПЛК не нужны, поскольку децентрализованный интеллект может справиться со всеми задачами машин и оборудования. Представьте себе упаковочную машину. Каждая станция: транспортировка материалов, грузов, резка и сварка могут выполняться как автономные задачи. Каждая станция обменивается информацией с другими станциями о статусе, кондициях и возможных ошибках.

Конечно, ПЛК не исчезнут полностью. Всегда будут задачи, которые являются чрезвычайно сложными и требуют больших вычислительных мощностей. Но эти ПЛК будут находиться на том же уровне, что и все другие устройства. Внутри сети ПЛК будут скорее “приятелем, который выполняет сложные вычисления”, а не мистером всезнайкой.

В каких отраслях или областях применения ваша компания столкнулась с возросшей активностью или спросом?

Робототехника

Джованни Кампанелла, системный менеджер Texas Instruments
Поскольку роботы становятся все более распространенным явлением на фабриках, важно, чтобы они становились более интеллектуальными, автономными, безопасными и эффективными. Все это становится возможным благодаря точному управлению двигателем, дифференцированным сенсорным технологиям и обработке на переднем крае, и все это благодаря надежной связи в режиме реального времени. TI предлагает различные технологии, позволяющие создавать современные роботизированные системы, начиная от датчиков миллиметровых волн TI для обнаружения препятствий вокруг робота и заканчивая процессорами Sitara, работающими на базе искусственного интеллекта, с множеством высокоскоростных периферийных устройств, которые улучшают конструкцию промышленных роботов.

Майк Чен, Omron
Да. Многие производители и предприятия заинтригованы идеей о том, что роботы помогут им повысить производительность, но им часто не хватает полного понимания того, что представляет собой “робот”. Например, потенциальные клиенты, которые не знакомы с технологией, рассматривают роботизированные технологии по–разному — иногда как полнофункциональные готовые к работе решения, которые могут делать все, что угодно. Конечно, существует больше нюансов в отношении того, что действительно может быть предоставлено в рамках их бюджета: автономный продукт или решение, включающее вспомогательную технологию, пользовательский код прикладного уровня или нет. просто встроенное микропрограммное обеспечение, возможный интегрированный контроль зрения или искусственный интеллект и так далее.

Модернизация

Тодд Мейсон-Дарнелл, доктор философии, менеджер по маркетингу -Услуги и безопасность, Omron Automation Americas
В связи с изменением демографической структуры рабочей силы, старением существующей базы по установке оборудования во всех отраслях промышленности и общим спросом на автоматизацию производства компания Omron отмечает не только значительное увеличение числа функциональных модификаций существующего оборудования для обеспечения безопасности, но и повышение ожиданий наших клиентов в отношении уровня технической сложности этих систем безопасности. решения. В связи с тем, что пожилые работники заменяются молодыми, компании стремятся внедрять решения по обеспечению безопасности для защиты этих менее опытных работников. Это, в сочетании с возросшими ожиданиями новых поколений работников в отношении более безопасного рабочего места, стимулирует общий спрос на модернизацию функциональной безопасности. Однако компании используют возможность модернизации систем безопасности для внедрения более сложных решений в области безопасности, которые, в свою очередь, поддерживают их более масштабные стратегии интернета вещей. Например, ранее компании, возможно, использовали предохранительный дверной выключатель и реле безопасности для защиты от опасности. Теперь они используют сетевой контроллер безопасности вместо основных реле безопасности. Добавление сети безопасности дает им возможность интегрировать данные о безопасности со своего оборудования в более масштабное решение “big data”.

Электроника и биомедицина

Джейсон Гергес, генеральный директор по Северной Америке и глобальный вице-президент по маркетингу ACS Motion
Благодаря достижениям в области автомобилестроения, мобильных устройств и облачных технологий мы наблюдаем расширение новых возможностей для полупроводникового оборудования следующего поколения, FPD и электронного сборочного оборудования.

Мы также увидели возможности для биомедицинского оборудования, обусловленные достижениями в области секвенирования генома, визуализации и технологий манипулирования клетками.

В этих разнообразных областях применения мы наблюдаем более высокие требования к точности и производительности от производителей оборудования для систем управления движением.

Какие возможности включают ваши компоненты для поддержки функций, связанных с Интернетом вещей (IoT) или промышленным IoT?

Томас Лейрер, системный архитектор, Texas Instruments
К промышленному интернету вещей (IIoT) предъявляются иные требования по сравнению с сетями в более широком потребительском пространстве. В IIoT мы различаем два типа сетей. Одним из них является добавление информационного канала для получения дополнительных данных для обслуживания и диагностики. Такие сети могут быть беспроводными или проводными и требуют сетевой безопасности. Диагностический канал обычно асимметричен по отношению к управляющему каналу связи и может использовать протоколы связи не в реальном времени, такие как OPC UA.

Второй тип сетей в IIoT является частью системы управления в режиме реального времени. Здесь обмен данными должен быть детерминированным и осуществляться в режиме реального времени. Промышленность разработала протоколы Ethernet реального времени, такие как EtherCAT и Profinet, для систем связи и управления в режиме реального времени. Существует новый сетевой уровень, называемый time-sensitive network, который, как предполагается, обрабатывает как детерминированную передачу управляющих данных в режиме реального времени, так и асинхронную связь для обслуживания и диагностики качества обслуживания.

В любой из этих сетей для IIoT физический уровень должен соответствовать промышленной среде. Электромагнитная совместимость в промышленных системах управления, таких как робототехника и ПЛК, должна выдерживать высокие уровни помех.

Тодд Мейсон-Дарнелл, доктор философии, менеджер по маркетингу -Услуги и безопасность, Omron Automation Americas
В целом, все новейшие компоненты безопасности Omron созданы для удовлетворения требований заказчика к IoT. Например, наша линейка контроллеров безопасности NX-SL5 является единственным контроллером безопасности на рынке, который может поддерживать безопасность CIP и безопасность по EtherCAT (FoSE) на одном контроллере. Кроме того, наше новейшее семейство световых завес, F3GSRA, обладает возможностями подключения ввода-вывода, что позволяет пользователям контролировать производительность устройства, сокращая время устранения неполадок и технического обслуживания.

Какие дополнительные услуги вы предоставляли производителю оборудования или другому заказчику? Существуют ли услуги, о которых конкретно просят клиенты?

Миро Адзан, генеральный директор Texas Instruments
Наши клиенты продолжают требовать от поставщиков все больше и больше знаний на системном уровне. Инженеры-проектировщики пользуются преимуществами нашей специализированной команды системного инжиниринга, которая организована по секторам рынка. Кроме того, мы предлагаем системный уровень и глубокие технические знания, ориентированные на аналоговые технологии и встраиваемые продукты обработки, с помощью технической документации и полезных инструментов проектирования на TI.com . Например, клиенты получают доступ к эталонным проектам подсистем, включая блок-схемы, спецификации, результаты испытаний и файлы Gerber.

Тодд Мейсон-Дарнелл, доктор философии, менеджер по маркетингу -Услуги и безопасность, Omron Automation Americas
Помимо проектирования и установки решений для модернизации существующего оборудования, мы наблюдаем растущий спрос как со стороны конечных пользователей, так и со стороны производителей оборудования на консультационные услуги Omron по проектированию безопасных машин. Вместо того чтобы дооснащать оборудование решением для обеспечения безопасности после того, как оно поступит от производителя, большинство производителей в настоящее время требуют, чтобы решение для обеспечения безопасности было интегрировано в конструкцию машины. Однако, учитывая общую тенденцию к большей автоматизации и более крупному и сложному оборудованию, большинство производителей оборудования не располагают собственными возможностями для адекватной оценки и разработки решения по обеспечению безопасности, соответствующего ожиданиям заказчика или действующим нормативным требованиям. Как следствие, они сотрудничают с Omron, используя наш опыт в области техники безопасности, чтобы обеспечить безопасность их оборудования при поставке.

Джейсон Гергес, генеральный директор по Северной Америке и глобальный вице-президент по маркетингу ACS Motion
ACS предоставляет нашим OEM-заказчикам обучение (специфичное для ACS и универсальное), поддержку приложений и услуги по разработке приложений. Производителям оборудования, заинтересованным в оценке возможностей ACS, мы предлагаем услуги по тестированию приложений и их преобразованию. Для отдельных приложений ACS разрабатывает индивидуальные алгоритмы управления, которые расширяют границы достижимых характеристик движения.

Наблюдаете ли вы большую активность или интерес к новым тенденциям в области беспроводной связи и технологий для промышленного применения и проектирования машин?

Миро Адзан, генеральный директор Texas Instruments
Все большему числу систем интернета вещей и IIoT начинают требоваться технологии беспроводной связи. Мы предлагаем широкий ассортимент RF-микроконтроллеров, которые поддерживают основные отраслевые стандарты радиочастотной связи, включая Wireless HART, wireless IO-Link, BLE и Wi-Fi. Несколько продуктов TI способны поддерживать реализацию многоканальных и мультибеспроводных протоколов, что позволяет заказчикам использовать одну аппаратную платформу для удовлетворения различных требований к связи — даже динамически переключаться между различными беспроводными протоколами в рамках одного приложения.

Тодд Мейсон-Дарнелл, доктор философии, менеджер по маркетингу -Услуги и безопасность, Omron Automation Americas
Как Bluetooth, так и I / O link становятся все более востребованными для клиентов в плане контроля за их индивидуальными компонентами безопасности. Bluetooth настолько широко распространен в нашей повседневной жизни, что большинство клиентов просто ожидают, что все компоненты будут обладать такой возможностью. Для диагностики и рутинного мониторинга возможность беспроводного подключения к отдельным компонентам безопасности с помощью телефона или планшета становится “множителем технического обслуживания” для большинства клиентов. Аналогичным образом, возможность сбора данных, подключения ввода-вывода к центральному узлу упростила эти рутинные и повседневные действия на заводе.

Майк Чен, Omron
Да, но гораздо больше интереса, чем реализации. Беспроводная технология для связи между промышленными устройствами на протяжении многих лет вызывала обнадеживающее восхищение в индустрии автоматизации благодаря многочисленным технологическим инновациям. После того, как заказчик проводит детальное расследование, мы обнаруживаем, что многие клиенты в конечном итоге выбирают то, что их компании могут обеспечить самостоятельно с помощью своих бригад технического обслуживания, если что-то выйдет из строя и возникнет риск для производства.

Джейсон Гергес, генеральный директор по Северной Америке и глобальный вице-президент по маркетингу ACS Motion
Появились новые приложения, использующие беспроводную связь (хост-контроллер), однако более существенная тенденция, которую мы наблюдаем, направлена на интеграцию. Например, интеграция контроллера движения и приводов в единый компактный корпус становится все более ценной при попытке минимизировать занимаемую машиной площадь. Для удовлетворения этой потребности был разработан ECMsm, который вскоре будет выпущен, первый в серии новых экономичных модулей управления.

Расскажите нам о любом программном обеспечении для выбора, калибровки или продаж, которое вы используете или предлагаете клиентам, и о том, как эти инструменты меняют методы проектирования.

Майк Чен, Omron
Встроенное программное обеспечение для моделирования и эмуляции стало играть решающую роль в оптимизации времени проектирования. Когда для решения приложения требуется несколько аппаратных продуктов – с разным временем выполнения для каждого – своевременное завершение проекта зависит от того, насколько эффективно команда инженеров сможет использовать свое время до прибытия оборудования и могут ли они быть уверены, что код их приложения будет работать с системным оборудованием, как только это произойдет прибывают. Omron предоставляет встроенные в наше программное обеспечение инструменты моделирования и эмуляции, которые помогают нашим клиентам получить значительное преимущество в решении своих задач или даже в цитировании своих собственных клиентов до того, как им потребуется инвестировать в инвентаризацию.

Джейсон Гергес, генеральный директор по Северной Америке и глобальный вице-президент по маркетингу ACS Motion
ACS выпустит новый программный пакет Smarter Motion Tools во втором квартале 2020 года. Этот программный пакет был разработан для оптимизации процесса определения и выполнения квалификационных требований к производительности сцены движения и ATP, что значительно экономит время и усилия производителей сцены и машиностроителей.