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Ragioni per le quali è ancora necessario un PLC

Nonostante l'emergere di soluzioni di controllo alternative, la popolarità del PLC resiste

Il product manager di Mitsubishi Electric, Hugh Tasker, offre dieci motivi per cui è ancora necessario un PLC.

C'è stato un tempo, non molto tempo fa, quando il PLC rappresentava l'unica opzione valida per il controllo nelle applicazioni di automazione industriale. Oggi gli ingegneri hanno più scelta sotto forma di PC industriali, soft PLC e Panel PC che sfruttano la funzionalità della combinazione PLC / HMI. Gli ingegneri potrebbero persino, se si sentissero così inclini, costruire il proprio controller personalizzato attorno a una scheda Raspberry Pi.

Nonostante l'emergere di queste nuove opzioni di controllo, ci sono ancora molte ragioni convincenti per utilizzare un PLC. Qui ci sono solo dieci di loro.

1. Pace della mente
Sia i PLC che i PC hanno fatto molta strada sin dai loro umili inizi, ma c'è una grande differenza nel modo in cui queste distinte opzioni di controllo continuano ad evolversi e questo ha implicazioni significative per il supporto a lungo termine. L'evoluzione gestita dal PLC significa che i fornitori possono e supportano i loro prodotti per lunghi periodi di tempo, sia in termini di hardware che di software. Ciò significa, con Mitsubishi Electric, ad esempio, che potremmo prendere il programma applicativo, ad esempio, da un PLC FX 20 vecchio anno e importarlo direttamente in un FX5U nuovo di zecca. Un utente può installare il controller più recente e fare in modo che l'applicazione esegua nuovamente il backup e venga eseguita quasi immediatamente. Come penseresti di fare lo stesso con una soluzione basata su PC?

Ci sono molte industrie dove quel livello di sostegno non è semplicemente desiderabile ma in realtà un requisito di base. Si parla nel settore delle acque, per esempio, di fornitori quadro aventi per poter assicurare il supporto di sistemi di controllo fino a 20 anni. Naturalmente il hardware di controllo cambierà tutto questo tempo, ma gli utenti di PLC hanno la tranquillità di sapere che il software sarà sempre la porta per l'ultimo controllo.

2. Intrinsecamente robusta e affidabile
Il moderno PC industriale offre una piattaforma informatica stabile e sarebbe ingiusto suggerire che bloccato-up e si è schiantato con la regolarità infallibile di un PC desktop. Tuttavia, non è ad armi pari con un PLC.

Il sistema operativo in tempo reale che costeggia Windows su un tipico PC industriale è stato progettato per cercare di fornire lo stesso livello di robustezza, come si ottiene da una CPU PLC.

Se un PC gestito in completo isolamento, forse sarebbe la fine del dibattito affidabilità. Tuttavia nessun controller fa; ci sono per collegare periferiche di I / O di rete e altri componenti con cui parlare, ognuno dei quali richiede i propri driver da caricare nel PC. Saranno i driver per tutti questi prodotti sono stati testati in combinazione e accuratamente provato? Sembra improbabile. Scontri possono e si verificano e problemi possono essere esacerbato ogni volta che questi driver sono aggiornati.

E 'quasi inevitabile, dunque, che un PC industriale in crash e che cosa potrebbe significare per il processo di controllo? Al contrario, quando avete fatto l'ultima sentito di chiunque abbia bisogno di riavviare un PLC dopo un crash del software - probabilmente non ...

3. Scalabilità
I PLC più venduto in volume che copre la più grande diffusione di applicazioni sono quelli che offrono 40 I / O o meno. In tali applicazioni, il PLC rappresenta una soluzione estremamente conveniente, molto più che un sistema basato su PC equivalente. Tuttavia, la stessa piattaforma essenziale è anche scalabile a decine di migliaia di I / O, con gli utenti in grado di programmi di controllo porta ai PLC più grandi, beneficiano dello stesso ambiente di programmazione e approfittare di hardware completamente modulare.

Il potenziale di personalizzazione del PLC è enorme, con numerosi modi per espandere le funzionalità, ma il tutto senza mai lasciare una piattaforma comune.

4. Programmazione
Ancora oggi, per ogni ingegnere che esce universitario che è fluente in programmazione testo strutturato e per ogni ingegnere che è comodo lavorare in C o C ++, ci sono probabilmente altri dieci che vogliono solo usare la logica ladder, in particolare a I più bassa / O fine dello spettro applicazione.

Nel mezzo, ci sono quelle applicazioni che potrebbero iniziare in piccolo, forse scritti in scaletta, ma poi crescere come si evolve la domanda - approfittando della scalabilità della piattaforma PLC - beneficiando della possibilità di scrivere il programma di controllo in testo strutturato e per trascinare e cadere blocchi funzionali software che prenderanno via gran parte dello sforzo di configurazione.

A Mitsubishi Electric offriamo un'opzione di programmazione C ++ per i nostri PLC, quindi sposiamo una piattaforma hardware flessibile con funzionalità di programmazione linguistica di alto livello. Naturalmente queste stesse opzioni di programmazione sono disponibili su una piattaforma PC, ma i livelli di modularità e scalabilità che il software PLC gli strumenti offrono - più o meno allo stesso modo dell'hardware - semplicemente non ci sono.

5. L'integrazione di altre apparecchiature per l'automazione
Per molti ingegneri di automazione, non c'è mai alcun bisogno di muoversi al di fuori del portafoglio prodotti di un singolo fornitore, con i fornitori, come Mitsubishi Electric in grado di soddisfare ogni esigenza di HMI, unità, servi, controllo del movimento, la sicurezza e la robotica per la distribuzione di energia a bassa tensione prodotti, contatori di gestione dell'alimentazione e sistemi CNC. A causa di tutti questi componenti sono stati progettati per lavorare insieme, ingegneri beneficiano di 'plug and lavoro' integrazione.

Ci sono alcuni fornitori di automazione che vendono PC industriali che possono vantare di offrire un portafoglio di prodotti molto simili, ma di certo non molti. Tuttavia, la vera sfida arriva quando i tecnici hanno bisogno di guardare al di fuori di un marchio unico e di integrare componenti di terze parti.

Con il moderno PLC, l'integrazione di hardware di terze parti è un gioco da ragazzi, si può dire lo stesso per l'integrazione su piattaforma PC? Sono i driver per i moduli di terze parti garantiti a lavorare? Quanto configurazione sforzo sarà richiesto? Forse ancora più importante, ci sarà la stessa garanzia di compatibilità in corso attraverso la vita operativa della piattaforma di controllo?

6. Performance
In termini di potenza e prestazioni, la legge di Moore di capacità di calcolo è altrettanto applicabile ai PLC quanto lo è per i PC - anzi molte persone dimenticano che il PLC moderno è un potente calcolatore a sé stante. L'ultima incarnazione della Mitsubishi Electric FX PLC, ad esempio, è 150 volte più veloce rispetto all'originale.

Quanto sia potente il PLC moderno è veramente solo diventa evidente quando si guarda la velocità di esecuzione delle istruzioni, con le ultime prestazioni inferiore al nanosecondo disegni offerta. Potreste essere in grado di 'protettore' di un PC per offrire prestazioni simili, ma il PLC che vi offre direttamente fuori dalla scatola. Poi vi è la maggiore velocità del bus e la possibilità di sincronizzare multipli I / O in un sistema ad alta velocità, fornendo un sistema di controllo molto più reattivo. Di nuovo, questo è molto più difficile da realizzare al di fuori dell'ambiente PLC.

7. Sicurezza
L'arrivo di virus di alto profilo come stuxnet ci ha fatto capire che i sistemi di automazione sono diventati degli obiettivi, dato che gli hacker malintenzionati cercano di paralizzare le operazioni delle grandi aziende o delle utilità vitali. Con il suo sistema operativo familiare e le vulnerabilità intrinseche della rete, il PC può rappresentare il soft underbelly del sistema di controllo per chiunque cerchi di intrufolarsi. I sistemi operativi dei PLC, al contrario, sono molto meno visibili al mondo esterno e questo ha offerto tradizionalmente uno strato di isolamento contro intenzioni malevole. Ciò non significa, tuttavia, che i produttori di PLC garantiscano la sicurezza. Mitsubishi Electric, ad esempio, consente di proteggere i programmi con password, con diversi livelli di accesso concessi a diversi livelli di utente.

Ulteriori preferenze di accesso remoto possono essere impostati come l'accesso solo la concessione di specifici indirizzi IP, la protezione del software PLC e il sistema di automazione più ampio anche nelle applicazioni pesantemente in rete.

8. Proprietà intellettuale
Estendendo l'argomento della sicurezza, una preoccupazione per le aziende con i team di sviluppo globali o dove il sistema fine verrà installato all'estero è che il software di controllo viene copiato da terzi senza scrupoli e troppo in fretta sviluppato come un prodotto più a basso costo competitivo.

Dove questa è una preoccupazione valida in tutte le opzioni di piattaforma di controllo, i produttori di PLC hanno compiuto passi significativi per affrontare il problema. Con i prodotti Mitsubishi Electric, codice criptato integrato in hardware e software può essere impostato per eseguire in un dato momento. Questo potrebbe significare che il sistema è aperto a sviluppatori e installatori fino alla fine della messa in applicazione, ma poi si accende per proteggere il sistema da ulteriori interazioni.

9. Manutenzione
Ogni sistema di automazione, indipendentemente dalla piattaforma, ha bisogno di manutenzione ordinaria; forse per gestire gli aggiornamenti hardware o software, come parte di scalare il sistema come si evolve l'applicazione, o, per scambiare componenti difettosi. La facilità con cui questo può essere realizzato è una grande attrazione del PLC. Programmi e le impostazioni di configurazione per quasi ogni componente collegato possono essere memorizzati sulla scheda SD tramite uno slot nella CPU del PLC, semplificando i requisiti di manutenzione.

Infatti, anche se la CPU del PLC stesso dovesse fallire, una nuova unità potrebbe essere inserito sul backplane e il programma originale caricato direttamente da un backup avviabile sulla scheda SD, ricevendo il sistema di back up e funzionante immediatamente.

Allo stesso tempo, non ce ne sono dei requisiti per aggiornamenti firmware in corso che affliggono i sistemi basati su PC, con la preoccupazione costante che uno di questi si scontreranno con un altro e portare il sistema in ginocchio. Il fatto stesso che il PC è un sistema multi-purpose è uno dei suoi più grandi debolezze dei sistemi di automazione.

10. Requisiti IT ridotti
Una delle domande in qualsiasi sistema di automazione, tanto più che l'integrazione tra il pavimento dell'impianto e sistemi di livello superiore entra nell'equazione, è la ripartizione delle responsabilità tra la squadra tecnica di automazione e il team IT. Questo può essere una fonte di attrito ma forse più importante vi è la quasi inevitabile mancanza di comprensione da ciascuna sui requisiti dell'altra.

Con l'automazione basata su PLC, la demarcazione tra ingegneria ed è chiaro, con poco o nessun bisogno per il team IT di dover mettersi in gioco a livello di impianto. Inoltre, con prodotti come modulo MES di elettrica di Mitsubishi - che si inserisce nel backplane del PLC e offre collegamenti diretti con le banche dati di livello superiore - strati interi di prodotti per PC può essere eliminato dal sistema di automazione del tutto, rendendo la demarcazione tra automazione e IT ancora più chiaro.

Possiamo vedere, quindi, che ci sono molte buone ragioni per cui il PLC continuerà come il pilastro di controllo del sistema di automazione e che è prima di aver problemi anche considerati come la ridondanza, sicurezza e molto altro ancora, più la capacità del PLC moderno per eseguire molte delle complesse funzioni matematiche che potrebbero volta sono stati effettuati solo in un sistema basato su PC.

Naturalmente le esigenze di ogni sistema di automazione dovrebbero condurre alla scelta della soluzione di controllo appropriata in base al merito, ma il controllore offre molti motivi per essere la piattaforma preferita

Process Industry Informer

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