Az IT megfelel az OT-nek: A Lenze új vezérlő generációja megfelel az Ipar 4.0 növekvő elvárásainak

 

 

 

 

 

Az IT megfelel az OT-nek:

A Lenze új vezérlő generációja megfelel az Ipar 4.0 növekvő elvárásainak

 

 

Méretezhetőség, nyitottság és teljes számítási teljesítmény

A rugalmasabb, intelligensebb gép összetettséget jelent, mely magasabb követelményeket támaszt a vezérlés teljesítményével szemben. A Lenze nem csak egy erősebb CPU-val válaszol erre a kihívásra, hanem egy okosabb koncepcióval is. Az új vezérlő generáció a műszaki megvalósíthatóság határait feszegetve ad megfelelő választ ezen elvárásokra.

 

Az automatizálás trendje egyértelmű: több tengely, több érzékelő, több csatlakoztathatóság – több adat. Az Ipar 4.0 információk tömegére támaszkodik, a gépek nagyobb rugalmasságát, a hajtások, robotkarok összetettebb elrendezésével, valamint a kép- és videotechnika fokozott felhasználásával valósítja meg.

Az intelligens termelés ezen adattömegének összegyűjtése és feldolgozása több erőforrást igényel, beleértve az új technológiákat, például a gépi tanulást vagy a mesterséges intelligenciát. A hagyományos vezérlőrendszerek számítási kapacitása és memóriaberendezése aligha tud lépést tartani ezzel a fejlődéssel. Egyes alkalmazások esetén pedig a Windows környezet is feltétel.

Az informatika számára ez a forgatókönyv nem jelent problémát: a felhő gyakorlatilag végtelen forrásokat biztosít az adatok tárolására és feldolgozására, és szükség esetén virtuális környezetet, a különböző operációs rendszerekhez. Azonban más szabályok uralkodnak a termelővállalatok irányításához szükséges termelési folyamatokban. A korlátozott hálózati kapacitások és a költségek szempontjai korlátozzák a felhő használatát az automatizálás kritikus területein.

Amíg a vezérlőprocesszorok az ARM és az Atom osztályokra korlátozódnak, a modernabb PLC-k csak korlátozott mértékben kínálnak lehetőségeket a teljesítmény javítására. Ezzel szemben a PC-technológia használata nagyobb teljesítményt ígér, ami lehetővé teszi a Windows-alapú alkalmazások használatát is. Bizonyos feladatokat kiszervezhetünk a gyorsabb feldolgozás érdekében, csak az eredmények kerülnek vissza a PLC vezérlésbe. Azonban ez a technika több mérnöki munkát igényel, valamint több helyet foglal el a vezérlőszekrényben, és további huzalozásra van szükség.

 

KÉT KÜLÖNBÖZŐ MEGKÖZELÍTÉS

A vezérlők teljesítménye minden új CPU-generációval növekszik. A részlegesen korlátozott adattárolás jelentősen javítható bővítőkártyák segítségével, melyek olvasási és írási sebessége is javult. 

A vezérlő tehát olyan megoldásoknál lett versenytársa az ipari PC-nek, ahol eddig tisztán teljesítménykövetelmények miatt csak azokat vették figyelembe. Ezzel a lehetőséggel a gépgyártó támaszkodhat a PLC-re, és felhasználhatja a Lenze FAST Toolbox szoftver-összetevőit, ideértve az ehhez létrehozott modulokat, valamint az önállóan kifejlesztett alkatrészeket. Emellett az IEC 61131-3 szerint meglévő programok vagy programmodulok, valamint a Codesys programozási környezetre épülő projektek továbbra is használhatók.

ALTARNATÍVA A „LOGARLÉCRE”

A c550 vezérlővel a Lenze most egy új módszert mutat be a teljesítményigényes automatizálási feladatok megoldására. Ennek alapja az Intel Core i7-7600U két magos, 2,8 GHz-es órajellel működő processzor. – Ezzel a CPU-val a vezérlők teljesítménye kiváló megoldásokat nyújt a növekvő automatizálási igényeknek.

Ez egy olyan vezérlő sorozat kifejlesztése volt, amely könnyen képes kezelni a vezérlő feladatokra és a mozgási alkalmazásokra vonatkozó követelményeket, amelyek az Ipar 4.0-val gyorsan növekednek. A Lenze így jelentősen bővíti portfólióját. A bonyolult feladatok elvégzése érdekében a gépgyártóknak már nem kell attól tartaniuk, hogy a vezérlő képes-e kielégítő számítási teljesítményt nyújtani. A c550 elegendő számítási teljesítményt kínál.

 

PC ÉS PLC KOMBINÁLVA

A c750 modell, amely a fenti hardvert használja, tovább csökkenti a PLC és az ipari PC közötti szakadékot, illetve ez a vezérlő olyan alkalmazásokat is lefed, amelyekhez a Windows alkalmazások feltétlenül szükségesek. Az OpenSystem architektúra, melyenek használatát a Lenze ezzel a modellel teszi lehetővé, megosztja a számítási teljesítményt két független operációs rendszer között. A vezérlési feladatokért valós idejű Linux felelős, a nyílt Windows 10 IoT Enterprise pedig elérhető az egyedi szoftveralkalmazásokhoz.

E rendszerek mindegyike egy fizikai processzormagon működik, amely két virtuális magra osztódik, és lehetővé teszi két feladat párhuzamos kezelését. Ez a CPU-ba integrált virtuális rendszer a processzor szintjén teszi lehetővé a meglévő erőforrások közvetlen kiosztását, a processzormag mellett az alapmemóriánál és az interfészeknél is. Így a c750 vezérlőnél a kijelző portot, a Gigabites LAN kapcsolatot, az USB 3.0 portot és a CFast SSD csatlakozást a Windows rendszerhez rendelik. Az EtherCAT master, a gigabites LAN és az USB 2.0 port a PLC-vel van összeköttetésben.

A leggyakoribb Windows-alkalmazások között szerepelnek az adatbázis-alkalmazások, például a receptek kezelése valamint az adatok elemzése, részben gépi tanulás segítségével, például a prediktív karbantartáshoz. A Windowsra legtöbbször a vonalkódleolvasók, a 2D / 3D-s szkennerek vagy a Vision alkalmazások képfelismerője, valamint a robotok egyszerű betanítására szolgáló tanítási alkalmazások támaszkodnak.

Egyre inkább releváns az adatcsere a felhővel. Az adatok előfeldolgozása, -például egy mérési intervallum átlagai formájában, az átvitt mérési pontok csökkentése vagy a különféle mért értékek kiszűrése-, elősegítheti a felhőbe továbbított adatok mennyiségének csökkentését. Egyrészt ez csökkenti a hálózati forgalmat a Shopfloor-ban és a külső kommunikációs csatornákon, másrészt hozzájárul a felhőalkalmazás költségeinek csökkentéséhez, mivel az elszámolás gyakran az átvitt adatmennyiségen alapul. 

 

AZ EGY JOBB, MINT A KETTŐ

Egy eszköz melynek középpontjában egy PLC és PC kombinációja áll, a berendezésvezérlésének kompromisszumok nélküli stabilitását adja. A két operációs rendszer teljesen független egymástól: ha a Windows 10 IoT Enterprise összeomlott a PC-részen, akkor a vezérlőelem továbbra is teljesen stabilan fut, de a PC-részre kiszervezett számítások nélkül. A Lenze c750 vezérlője ugyanolyan megbízható, mint az egyedi hardverrel rendelkező vezérlés és PC kombinációja.

Ugyanez vonatkozik a biztonságra: az egy házba való integráció és a közös CPU ellenére a PLC és a Windows résznek is van saját hálózata. Bár egymással belsőleg kommunikálhatnak, a szokásos biztonsági intézkedésekkel mégis leválaszthatók egymástól, így a rosszindulatú programok vagy a Windows PC elleni támadások nem veszélyeztetik automatikusan a PLC-t.

Ezen felül érdekes gazdasági előnyöket is eredményeznek, mivel egyes modulokat nem kell duplán előállítani. A kábelezés könynyebbé válik, a rendszer programozása és karbantartása kevesebb erőfeszítést igényel a gépgyártó számára, mivel a fejlesztőnek csak egy rendszerhez kell csatlakoznia, ahelyett, hogy két eszközön párhuzamosan működne. A kompakt formának további előnyei vannak a vezérlőszekrény méretezése során. Itt általában kevés a hely, és a gépek vagy hajtások szerkezetében a külső méretek megváltoztatása egy további számítógép beépítése miatt gyakran nem lehetséges.

A PLC és a PC integrációja sokkal könnyebbé teszi a rendszer üzemeltetését is: itt meg kell említeni a közös eszközfigyelést, az egyszerűbb állapotjelzést és az integrált kikapcsolási kezelést.

 

AHOL AZ IT EGYÜTTMŰKÖDIK AZ OT-VAL

Legkésőbb az OPC UA széles körű elterjedésével, számos automatizálási komponens és rendszer szabványos alkalmazásával, széles körben lehetségessé válik a terepi szint és a felhő közötti univerzális hálózatépítés. Mint már láttuk, a c750 vezérlő előzetesen feldolgozza az összegyűjtött adatokat a felhő számára elérhető módon. Utolsó lépésként egy okos gyár gépeinek integrálásához nem csak a közvetlenül felérendelt rendszerhez mint a SCADA-, MES- vagy ERP-hez való csatlakoztatásra van szükség hanem a felhőhöz is, erre a Lenze az X4 Remote megoldást fejlesztette ki amely felhőátjárókból és felhő alapú webszolgáltatásokból áll. Mind a Lenze vezérlők, mind a többi gyártó PLC-je összekapcsolható ezen rendszerrel.

Az összegyűjtött gépadatokat naplózza és adatfürtökben tárolja. Az értékelések dashboard-okon jeleníthetők meg, amelyeket szükség esetén a mobil eszközökön az interneten keresztül is le lehet kérdezni, majd megjeleníteni. A felhőmegoldás felhasználható élő megfigyelés és riasztások beállítására, és további szolgáltatások létrehozására, például távoli karbantartás és gépdiagnosztika. A modern interfészek megnyitják az utat további lehetőségekhez, például üzleti intelligencia alkalmazásokhoz. A fejlett titkosítási technológiával és a kifinomult felhasználói és eszközkezeléssel, amely egyértelmű hitelesítést és engedélyezést biztosít, garantált az adatbiztonság a felhőben.

A Lenze ezzel támogatja az OEM üzleti modelljeit, például a karbantartás és szerviz optimalizálását vagy az információcserét a beszállítókkal és az ügyfelekkel.

 

Mindkét vezérlő jelentősen meghaladja a PLC-k teljesítménykorlátját, és ezáltal átlépi a PC-technológiára való átállás kérdésének küszöbértékét. Ily módon a Lenze lehetővé teszi partnereinek, hogy továbbra is használják a PLC-alapú modulokat és építőelemeket összetettebb projektekben, valamint lecsökkentsék a vezérlőszekrényben igényelt erőforrásokat és helyet.

 

ERŐTELJES SZÍV A VEZÉRLŐ TECHNOLÓGIÁHOZ

A Lenze biztosítja jelenleg a legerősebb vezérlőket ipari használatú Intel CPU-val c550 és c750 néven, rendkívül kompakt kivitelben. Az Intel Core i7-7600U 2,8 GHz-es processzornak (7. generáció, Kaby Lake architektúra) számos előnye van a gyakran használt ARM és Atom CPU-kkal szemben, többek között:

  • magasabb processzor és memória sebesség;
  • két fizikai, illetve négy logikai processzormag, amelyek önállóan képesek végrehajtani a feladatokat;
  • korszerűbb interfészek, így gyorsabb csatlakoztathatóság jellemzi, valamint nagyobb memóriahelyek címezhetők;
  • több grafikus formátumot támogat a processzor szintjén a kép- és videoformátum könnyebb és gyorsabb feldolgozása érdekében;
  • integrált virtualizáció, amely nélkül két párhuzamos operációs rendszer nem lenne lehetséges, és a biztonsági technológiák támogatása, ideértve a gyors adattitkosítás parancsát is.

Összegezve: az Intel i7 CPU jelentősen erősebb, hatékonyabb az új processzor utasítások segítségével, amelyek a hardverben – azaz a CPU speciális területein – hajtják végre gyorsabban és kevesebb energiafelhasználással a feladatokat, mintha egyszerűen szoftverben dolgoznák fel őket. Összességében a CPU bonyolultabb és valamivel nagyobb, mindössze 35%-kal több helyet foglal el, mint egy négymagos Intel Atom processzor.

 

KÖVETKEZTETÉS

A felhasználók nagyobb rugalmasságú moduláris gépek és rendszerek iránti vágya a gyakorlatban magasabb igényeket támaszt a szoftverrel szemben. Így a projektek egyre gyakrabban ütköznek a vezérlések teljesítményének határaiba. A c550 vezérlő segítségével a Lenze nagy teljesítményű megoldást kínál ilyen projektekhez. Néhány automatizálási alkalmazáshoz Windows környezetre is szükség van. A c750 alternatívát jelent egy számítógéppel kiegészített rendszerrel szemben, ha funkcióját tekintve egy kompaktabb megoldásra van igény.

A LENZE-RŐL

A Lenze a gépgyártás vezető automatizálási vállalata. A 70 éves tapasztalattal rendelkező megoldási kompetenciával a Lenze erős partner az ügyfelek oldalán.

A portfólió magában foglalja a kiváló minőségű mechatronikai termékeket és csomagokat, a nagy teljesítményű hardveres és szoftveres rendszereket a gépi automatizáláshoz, valamint digitalizációs szolgáltatásokat olyan területeken, mint például a nagy adatkezelés, a felhő vagy a mobil megoldások, valamint a szoftverek és IoT tekintetében.

A Lenze világszerte mintegy 3500 főt foglalkoztat, és 60 országban van jelen. Növekedési stratégiájának részeként a Lenze az elkövetkező néhány évben továbbra is erőteljesebben fektet be az Ipar 4.0 területébe – azzal a céllal, hogy tovább növelje az értékesítést és a jövedelmezőséget.

 

https://www.lenze.com/en-hu/

0 válaszok

Hagyjon egy választ

Kíván hozzászólni?
Nyugodtan tegye meg most!

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..