Společný základ: automatizace a mobilní technologie

Okrajové programovatelné průmyslové řídicí prvky si zachovávají své kořeny PT a zároveň zahrnují nativní IT a mobilní technologie. Obrázky poskytla společnost Opto 22 Okrajové programovatelné průmyslové řídicí prvky si zachovávají své kořeny PT a zároveň zahrnují nativní IT a mobilní technologie. Obrázky poskytla společnost Opto 22

Mobilní technologie přicházejí do průmyslové sféry a představují konkurenci pro tradiční postupy zpracování dat.

Mobilita je v kontextu průmyslové automatizace více než jen módní slovo a sestává z více než jedné technologie. Ve srovnání s tradičními způsoby implementace řízení a datových sítí vyžadují mobilní technologie více hardwarových a softwarových vylepšení. Koncoví uživatelé, kteří jsou již dobře obeznámeni s mobilní konektivitou z jiných oblastí svého života, stále více vyžadují mobilní interakce s automatizačními systémy. Mobilní zařízení a aplikace, které přicházejí do průmyslového prostoru, mění způsob získávání, prohlížení, ukládání, analyzování dat a jednání na jejich základě.

Považovat mobilní technologie za pouhý přídavek či doplnění ke stávajícím průmyslovým automatizačním systémům je krátkozraký přístup, protože některé produkty průmyslového řízení již disponují výpočetními a komunikačními funkcemi nezbytnými pro zavedení mobilního ovládání. Integrovanou mobilitu s jakoukoli aplikací pro získávání dat (DAQ) je možné realizovat spolehlivě a bezpečně velmi rychle.

U novějších automatizačních produktů, které mají vestavěné mobilní funkce, mohou uživatelé rozšířit tradiční metody průmyslové automatizace o vhodné mobilní metody. Výsledkem je zjednodušená implementace pro koncového uživatele.

Průmyslové hardwarové a softwarové systémy umístěné v továrnách a výrobních závodech jsou často považovány za provozní technologie (PT), zatímco kancelářské sítě a mobilní komunikační systémy jsou obvykle označovány jako informační technologie (IT). Sloučení průmyslových a mobilních technologií vyžaduje integraci služeb PT a IT. Tato integrace je úspěšná, když koncoví uživatelé mohou používat svá mobilní zařízení k interakci se zařízeními PT, aniž by museli přemýšlet o technologiích na pozadí.

Společným problémem pro PT a IT je požadavek na instalaci specifického softwaru pro provedení základní konfigurace hardwaru. I když má specializovaný software stále své místo v rámci pokročilejšího konfigurování a programování, je pro koncové uživatele výhodnější, když mohou provádět nějakou nebo celou svou práci pomocí známého softwaru, jako je webový prohlížeč.

Komerční a průmyslová zařízení využívají webový prohlížeč k prezentování možností konfigurace a informací. Webový prohlížeč také umožňuje uživatelům provádět alespoň některé nastavení systému, monitorování a odstraňování problémů s telefonem, tabletem nebo jiným mobilním zařízením přes šifrovaná a ověřená připojení. V mnoha případech nemusí být software stahován a není vyžadován ani přístup k internetu nebo PC. To je ukázkovým příkladem toho, jak mohou mobilní technologie odstranit překážky při přístupu k průmyslovým informacím.

Zlepšení toku dat

Tradiční architektury průmyslové automatizace mohou poskytovat mobilní data runtimu, ale vyžadují složité přechodné kroky. Tento proces je náročný, obtížně spravovatelný a plný bezpečnostních rizik.

Datové body pocházejí z různých senzorů, programovatelných logických automatů (PLC) nebo jiných chytrých zařízení. Tato data pak musela být uspořádána a upravena podle programovacích metod a protokolů zdrojového zařízení. Poté musela být organizována a přenášena pomocí metod dotazování/odpovědi prostřednictvím více vrstev vstupně/výstupních (I/O) serverů, počítačů, bran a dalších přechodných komponent, dokud nedosáhla cloudového nebo lokálního datového serveru podporujícího mobilní připojení. Konektivita zvenčí obvykle vyžadovala správu brány firewall a intenzivní zapojení IT.

Novější třída průmyslových automatizačních řídicích prvků však zlepšuje situaci začleněním schopností IT do platforem PT pro posílení významu komunikace. Tyto okrajové programovatelné průmyslové řídicí prvky (Edge Programmable Industrial Controller – EPIC) si zachovávají své kořeny PT s I/O a funkcemi průmyslového řízení (obrázek 1). Avšak jakožto nativní funkce obsahují také prvky IT, jako jsou pokročilé programovací jazyky, webová správa a protokoly optimalizované pro mobilní zařízení.

Taková zařízení zjednodušují přenos dat připojením k jakémukoli kabelovému nebo bezdrátovému chytrému zařízení v provozu a inicializací odchozí komunikace do cloudových služeb přístupných mobilními zařízeními (obrázek 2). Díky integrovaným I/O a podpoře průmyslových protokolů může průmyslový okrajový řídicí prvek získávat data z jakéhokoli druhu provozního zařízení nebo chytrého zařízení, včetně PLC a programovatelných automatů (PAC).

automatizace mobilni 2Starší architektury pro mobilní přístup představují problémy, avšak novější implementace poskytují výrazně zjednodušená řešení

Navíc pomocí standardního ISO protokolu MQTT a protokolů Sparkplug s otevřeným zdrojovým kódem může okrajový průmyslový řídicí prvek využívat metody publikování/odebírání s hlášením na bázi výjimek k přenosu dat do centrálního zprostředkovatele. Síťový provoz je minimalizován a zatížení serveru je sníženo, protože zprostředkovatelé zpracovávají data pouze podle požadavku. Kromě toho je vylepšena bezpečnost a většině problémů s bránou firewall se vyhnete, jelikož datová komunikace typu pub/sub využívá odchozí metody komunikace s původem v zařízení. Ve srovnání s tradičními způsoby poskytování mobilních funkcí se datové struktury mění, protože se zpracovávají pouze požadovaná data. Nadbytečná data jsou eliminována a programátoři již nemusejí věnovat energii mapování a sledování datových tabulek. Vývojáři vybírají data, která potřebují přenášet, zjednodušují systém a zvyšují výkon.

Díky vylepšeným možnostem toku dat získají vlastníci a výrobci OEM možnost shromažďovat informace z průmyslových automatizačních systémů, používat analytiku a zvyšovat efektivitu i dostupnost procesů či zařízení.

Benson Hougland, viceprezident pro marketing společnosti Opto 22. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com