Jak šel čas s průmyslovou automatizací (a jak jej prožila společnost FCC průmyslové systémy)

Obr. 1 Obr. 1

Třicet let je doba, za kterou se svět kolem nás hodně změnil. Obzvlášť to platí v oborech jako je výpočetní technika a průmyslová automatizace. Nabídneme vám malé srovnání. Společnost FCC průmyslové systémy je na trhu průmyslové výpočetní a automatizační techniky již téměř třicet let. Co jsme v tomto oboru nabízeli kdysi a co prodáváme dnes?

Ale vrátit se do doby před třiceti lety znamená i vrátit se do doby, kdy nebyly webové stránky ani elektronické katalogy. Vždyť i naše firma vydala svůj poslední tištěný katalog až v roce 2005. Bude třeba se ponořit do firemního archivu a listovat zažloutlými stránkami tehdejších propagačních materiálů.

Již od svého začátku se společnost FCC průmyslové systémy věnovala PC v průmyslovém provedení. Nebyly to ovšem dnešní embedded nebo panelové počítače, ale PC v provedení do 19“ skříní typu rack.

Vlajkovou lodí tehdejších katalogů bylo průmyslové šasi do 19” racku IPC-610. Je v naší nabídce dodnes (obr. 1). Myšlenka skříně s pasivní sběrnicí, do které je možné zasunout CPU kartu zvoleného výkonu a doplnit ji potřebnými periferiemi je skutečně nadčasová. 19“ rack byl do telekomunikací a průmyslu zaveden přesně před sto lety, v roce 1922 firmou AT&T a rozšířen byl již tehdy po celém světě. Dnes je jeho doménou energetika, jak je vidět z nabízené řady průmyslových počítačů určených pro systémy v energetice ADVANTECH řady ECU. Splňují komunikační standardy požadované v energetice IEC-61850-3, IEEE-1613, UL, CB, LVD a další (obr. 2).

obr 2Obr. 2

Samozřejmě, v ranných devadesátých letech byla standardizace komunikací v energetice, kterou dnes představuje IEC 61850, v úplných začátcích. Elektrotechnické standardy většinou vycházejí ze systému IEC (International Electrotechnical Commission). Komise IEC byla založena v Londýně v roce 1906. Zajímavé je, že jejím prvním předsedou byl známý fyzik William Thomson, lord Kelvin (rezonanční LC obvody, termoelektrický jev, Kelvinova rovnice, jednotka teploty … vzpomínáte?). Historie standardu IEC 61850 se však začíná psát až v době, kdy se firma FCC průmyslové systémy objevila na trhu – v roce 1995.

IEC-61850-3 již standardizuje komunikaci v inteligentních sítích a mělo by jej tedy splňovat každé zařízení, které je nasazeno v chytrých energetických sítích smart grids. Smart grids většinou propojují obnovitelné zdroje energie získané ze slunce nebo větru. Tyto obvykle menší lokální zdroje čisté energie jsou integrovány do cloudových aplikací typu Virtual Power Plant, ke které již lze přistupovat jako k centrálnímu zdroji elektrické energie. To se v chytrých sítích děje většinou systémem Demand Response. Jakýkoliv zdroj nebo spotřebič tedy musí ve smart grid komunikovat prakticky on-line a poskytovat okamžité parametry výroby nebo spotřeby. Ke konverzi těchto parametrů získávaných v lokálních řídicích systémech smart zdrojů do protokolů aplikace Virtual Power slouží komunikační brány. Společnost FCC průmyslové systémy dodává několik typů takových bran řady Ixxat SG (SG zde znamená Smart Grid) švédského výrobce HMS Networks AB (obr. 3). Umožňují zpracovat standardní průmyslové komunikační protokoly užívané v lokálních řídicích systémech (např. PLC). Patří k nim například protokoly rodiny Modbus, CAN, mají ethernetové porty opatřené firewally a umožňují stavět VPN kanály.

obr 3Obr. 3

V době založení společnosti FCC průmyslové systémy ještě často užívaly ethernetové sítě jako fyzickou vrstvu koaxiální kabely. Také ještě dozníval konkurenční boj technologie Ethernet s technologií Token Ring. Ethernet zvítězil a od nepraktických koaxiálních kabelů přešel během devadesátých let ke kroucenému páru jako fyzické vrstvě. Mnozí ještě pamatujeme ethernetové huby, později tzv. aktivní huby, které již byly předstupněm k ethernetovým přepínačům (switch). První switch se na trhu objevil již v roce 1989, avšak k jejich rozšíření došlo až ve druhé polovině devadesátých let.

V devadesátých letech se také na ethernet ještě pohlíželo jako na komunikační prostředek, který je pro průmysl nevhodný, hlavně kvůli náhodným časovým latencím. Byl to věk průmyslových protokolů na fyzické vrstvě RS-485: Profibus, Modbus a dalších. Se zvyšováním rychlosti ethernetu a zdokonalováním switchů a dalších technologií se ethernet a IP protokoly začaly používat i v průmyslu. Objevily se průmyslové switche a v roce 2003 technologie PoE.

Společnost FCC průmyslové systémy dodává celou řadu průmyslových switchů pro různé typy aplikací od výrobců Advantech a Atop (obr. 4). Můžete dostat switch pro metalické vedení či optiku, manažovatelný, nemanažovatelný, s vestavěným firewallem, s možností VPN, dálkovou správou, s požadovanou a certifikovanou odolností a krytím, provedením a certifikací pro nasazení v autě nebo na železnici.

obr 4Obr. 4

S rozvojem bezdrátových sítí se objevily i wireless routery a GSM modemy. Velikou výzvou pro průmysl jsou sítě páté generace (5G), které mažou rozdíl mezi veřejným a privátním poskytovatelem. Umožňují slicování spektra nebo vytváření dynamických privátních subsítí. Předpokládá se, že v budoucnu nahradí veškerou kabeláž průmyslových řídicích systémů.

Zrychlení ethernetu a komunikace pomocí IP protokolu umožnilo budovat internetové zdroje přesného času. Kupodivu, první NTP protokoly byly reakcí právě na nevyzpytatelnou latenci ethernetové sítě. Ale idylické doby veřejných časových serverů vzaly za své s příchodem hackerů. Zfalšování času v komunikačních protokolech bank nebo burzy by mohlo přinést velké peníze. Proto si nejprve banky, pak komunikační operátoři a konečně i průmyslové firmy začaly budovat své vlastní časové servery. Výrobců specializovaných na tento typ hardwaru ve světě příliš není. Společnost FCC průmyslové systémy prodává servery pro časovou synchronizaci firmy Meinberg (obr. 5). Lze u nich zvolit a objednat kombinaci řídicích časových normálů, stupeň redundance, nebo zabezpečení protokolu. Prodej zařízení pro časovou synchronizaci je jedním z nejrychleji rostoucích segmentů společnosti FCC průmyslové systémy.

obr 5Obr. 5

Dalším rostoucím segmentem je prodej komunikačních konvertorů. Jsou to gatewaye, které umí připojit do průmyslové komunikační sítě zařízení s odlišným protokolem, často i s odlišnou fyzickou vrstvou. Světovou jedničkou v této technologii je švédská firma HMS Networks AB. Tato firma vznikla v roce 1988 let jako (dnešními slovy) startup dvou studentů univerzity ve švédském Halmstadu. Štěstí přeje připraveným, v tomto případě štěstí spočívalo ve „Fieldbus Wars“ vedených mezi výrobci průmyslových komunikačních systémů v devadesátých letech. Vleklý boj o to, čí sběrnice bude uznána jako mezinárodní standard, byl doprovázen roztříštěností trhu a nekompatibilitou přístrojů polní instrumentace, u kterých je připojení na sběrnici nejvíce využíváno. Koncept AnyBus, který oba studenti právě na začátku devadesátých let připravili k prodeji, byl pro systémové integrátory požehnáním. Mohli připojit jakýkoliv přístroj k jakékoliv průmyslové sběrnici. Firma během devadesátých let neuvěřitelně rychle vyrostla ve světového dodavatele průmyslových komunikačních systémů. V současnosti patří k jejím nejžádanějším produktům Wireless Bolt, který spojuje konverzi sběrnice s připojením do bezdrátové sítě (obr. 6).

obr 6Obr. 6

V roce 2016 koupila firma HMS belgického výrobce hardwaru pro IoT, firmu Ewon. Nejčastější aplikací IoT routerů Ewon je dálkový přístup ke vzdáleným PLC prostřednictvím cloudové služby Talk2m (obr. 7). Cloud lze samozřejmě využít i jako PaaS nebo SaaS platformu. Všechny tyto služby poskytujeme ve firmě FCC průmyslové systémy jako distributor a partner HMS i Ewon.

obr 7Obr. 7

Vraťme se zpět k průmyslovým počítačům. Kdo dodal na trh první panelové PC, se nám nepodařilo zjistit, ta první byla pravděpodobně vyrobena pro užití ve vojenství. Jejich konstrukci umožnilo snížení spotřeby procesorů. Kompletní jednodeskové PC se pak dalo vestavět za panel displeje. První panelová PC, která jsme v FCC průmyslové systémy začali nabízet koncem devadesátých let měla ještě chladicí ventilátor a zvýšené krytí pouze z přední strany. Podmínkou využití zvýšeného krytí bylo utěsnění panelu v montážním otvoru. Panelová PC však vyžadoval i chemický průmysl, potravinářství nebo výrobci zařízení pracujících mimo budovy – čerpací stanice, energetika. Abychom uspokojili tuto poptávku, spolupracujeme Taiwanskou firmou APLEX. Část jejího portfolia představují panelová PC zapouzdřená do nerezového materiálu. O ty je zájem hlavně v potravinářství; vyhovují obvyklé praxi úklidu ostřikem hadicí s desinfekčním prostředkem (obr. 8). Od APLEXu dodáváme i panelová PC do prostředí s nebezpečím výbuchu, tedy hlavně do chemických provozů nebo pro zpracování paliv. APLEX je nejnovější štikou mezi taiwanskými výrobci. Neustále své výrobky inovuje, nabízí zákaznické modifikace a drží krok s posledním vývojem LCD displejů. Při jejich výrobě využívá pro lepení dotykové vrstvy technologii Optical Bonding a dosahuje svítivosti displeje až 1000 cd. Displej tohoto panelové PC je čitelný i v letním slunci.

obr 8Obr. 8

Jako poslední přišly na trh vestavěné (embedded) průmyslové počítače s pasivním chlazením. Nejprve v podobě žebrované krabice – ta se používá i v současné době hlavně u PC určených pro montáž do vozidel. Oblibu získaly i průmyslová PC k montáži na lištu DIN (obr. 9).Společnost FCC průmyslové systémy nabízí ve svém e-shopu (https://e-shop.fccps.cz/) širokou nabídku embedded PC. Z ní si určitě vždy vyberete. Obchodujeme s taiwanskými výrobci průmyslové výpočetní a komunikační techniky již téměř třicet let, známe jejich přednosti a slabiny a umíme nabídnout zařízení s požadovanými technickými parametry a optimálním poměrem kvality a ceny pro vaši aplikaci.

obr 9Obr. 9

Společnost FCC průmyslové systémy však není jen distributorem. Věnujeme i stavbě a dodávkám jednoúčelových strojů, výrobních linek a robotických pracovišť. Začali jsme v roce 2004 založením oddělení strojového vidění, později přišla i robotika a aplikace umělé inteligence. Naší výhodou je právě znalost řídicího a komunikačního hardwaru, jehož prodej je druhou nohou, o kterou se naše firma opírá. Během osmnácti let působení v roli dodavatele a systémového integrátora výrobních zařízení jsme získali mnoho významných partnerů a zákazníků patří k nim i Škoda Auto, Faurecia, AGC a další.  Ani v době covidových opatření nedošlo k úbytku zakázek. Naopak, právě v roce 2020 jsme se rozhodli k rozšíření našich výrobních a montážních prostor a navýšení počtu pracovníků oddělení robotiky a strojového vidění (obr. 10). K vertikálním trhům, které naše firma obsluhuje, se brzy přidá i oblast obnovitelných energií.

obr 10Obr. 10

Jsme pružná a dynamická firma orientovaná na co nejlepší služby našim zákazníkům. Již téměř třicet let se pohybujeme v prostředí průmyslových podniků, známe je a víme, co se v něm musí a co nesmí. Věříme v budoucnost počítačů, robotiky, umělé inteligence a dalších moderních technologií a tímto směrem naši firmu dál rozvíjíme. Máme přátelské a vysoce kvalifikované zaměstnance, se kterými se budete rádi znovu setkávat.

FCC průmyslové systémy

FCC průmyslové systémy je technicko–obchodní společností, působící v oblasti průmyslové automatizace. Tvoří ji dvě základní divize. Divize průmyslových systémů a divize strojového vidění a robotiky. Zákazníky a obchodními partnery jsou firmy zabývající se výrobou, systémovou integrací, projektováním a realizací řídicích systémů pro průmysl a telekomunikace, i samotné průmyslové podniky provádějící investiční výstavbu, rekonstrukce nebo údržbu ve vlastní režii.

www.fccps.cz