Miután évtizedekig támogatták a gyártást, úgy tűnik, hogy a programozható logikai vezérlő (PLC) rendszerek elérik a modern követelmények kielégítésének határait. Ezeket az örökölt platformokat soha nem úgy tervezték, hogy az analitikát, a mesterséges intelligenciát, sőt még az alapvető csatlakoztathatóságot is több létesítményben alkalmazzák. A korlátozás nem a megbízhatóság, mivel a hagyományos PLC-k továbbra is hatékonyak az alapvető vezérlési funkciók ellátásában, hanem inkább a merevségük. Azzal, hogy a gyártókat saját ökoszisztémákhoz kötik, akadályokat gördítenek a modernizáció és a skálázhatóság elé.Képzeljük el azt a forgatókönyvet, amelyben egy vállalatnak tíz gyártóhelyen kell frissítenie a vezérlőszoftvert. A jelenlegi modell szerint ez azt jelenti, hogy mérnököket kell küldeni minden egyes helyszínre az egyes telepítésekhez, le kell állítani a gyártósorokat, és minden egyes manuális konfigurációra kell hagyatkozni a hibamentes működés érdekében. Még a nagy tapasztalattal rendelkező csapatok esetében is a beállítások apró különbségei eltéréseket okozhatnak a telephelyek között, amelyek idővel összeadódhatnak. Most képzeljük el a tíz telephelyről több százra vagy több ezerre való skálázást: a manuális frissítések gyorsan bonyolulttá, hibalehetőségekkel telivé válnak, és szinte lehetetlenné válnak következetesen kezelni őket.A bővítés még nagyobb kihívást jelent. Egy új létesítmény létrehozása vagy a termelési kapacitás növelése megköveteli a gyártóspecifikus hardverkövetelmények kezelését, a különböző platformok vezérlőlogikájának újrafejlesztését, valamint az inkompatibilis rendszerek egyre összetettebb hálózatának kezelését. Ennek eredményeként a bővítés a méretgazdaságosság kihasználása helyett inkább növeli a felügyeleti terheket. A megoldás egy központi peremhálózati felügyeleti megoldásban rejlik, amely támogatja a modern alkalmazási munkaterheléseket, például a konténerizált softPLC-ket. Ez a megközelítés leválasztja a hardvert a szoftverről, és egységes vezérlést biztosít az elosztott műveletek felett.Miért nem sikerülnek a jelenlegi megközelítések?A hagyományos ipari vezérlőarchitektúrák számos kulcsfontosságú korlátozást vezetnek be. Először is, a vezérlőalkalmazásokat közvetlenül adott hardverhez kötik, ami szükségtelenül bonyolulttá teszi a frissítéseket, migrációkat és bővítéseket. Amikor egy PLC eléri az élettartama végét, a vállalatok gyakran nehéz választással szembesülnek a drága hardverfrissítések és az egyre elavultabb rendszerek fenntartása között.Ezen platformok zártkörű jellege további súrlódásokat okoz. A különböző gyártók inkompatibilis programozási környezeteket, kommunikációs protokollokat és licencmodelleket használnak. Ez a széttöredezettség azt jelenti, hogy az egyik rendszeren megszerzett szakértelem nem feltétlenül vihető át a másikra, és a különböző márkájú berendezések integrálása egyedi fejlesztési munkát igényel. Továbbá az egyes PLC-k több telephelyen történő kezelése minden egyes változtatáshoz manuális beavatkozást igényel, ami szűk keresztmetszeteket teremt, amelyek lassítják az innovációt és növelik az üzemeltetési költségeket. A vállalatok olyan vezérlőrendszereket üzemeltetnek, amelyek akadályozzák a modern gyártásban megkövetelt csatlakoztathatóságot és alkalmazkodóképességet.Az ipari műveletek számára előnyös lehet a bármilyen platformon működő vezérlőlogika, az elosztott telephelyeken is működőképes felügyeleti eszközök, valamint a több alkalmazás egyidejű támogatására tervezett rendszerek.Alapvető mérnöki problémák és lehetséges megoldásokManuális konfigurációs korlátozások eltávolításaA manuális konfiguráció a megosztott műveletek minden aspektusát érinti. Amikor a vezérlőlogika frissítésére van szükség, a mérnöki csapatoknak minden telephelyre el kell utazniuk, egyenként kell végrehajtaniuk a módosításokat, és ellenőrizniük kell a megfelelő működést. Ez a folyamat több hétig is eltarthat, még a több létesítményt érintő kisebb frissítések esetén is. Ezenkívül a manuális eljárások eleve eltéréseket eredményeznek a telephelyek között, ami eltérésekhez vezet a működési viselkedésben, és ezáltal ronthatja a termék minőségét és hatékonyságát. A hibaelhárítás különösen nagy kihívást jelent, mivel minden helyszín eltérően működhet a feltételezhetően azonos vezérlőlogika ellenére.Egy másik fontos szempont a visszagörgetési eljárások. Ha egy frissítés komplikációkat okoz, azok megoldása további helyszíni látogatásokat igényelhet, ami hosszabb állásidőt és megnövekedett költségeket eredményez. A zavaroktól való félelem gyakran megakadályozza a vállalatokat abban, hogy hasznos frissítéseket hajtsanak végre, és továbbra is az elavult vezérlőrendszerekre támaszkodjanak. A konténerizált SoftPLC-k megváltoztatják ezt a dinamikát azáltal, hogy lehetővé teszik a konténerként csomagolt vezérlőalkalmazások egyidejű telepítését több telephelyen egyetlen központi helyről. Ugyanaz a konténer, amely a fejlesztői környezetben működik, ugyanúgy működik az éles környezetben is, kiküszöbölve a konfiguráció eltolódását a telephelyek között. Ezenkívül a frissítések a hardvertelepítési projektekből a szoftvertelepítésekbe kerülnek át, ezáltal hetekről órákra csökkentve a telepítési időt, és javítva a műveletek közötti konzisztenciát.A szállítói függőség korlátainak felméréseA zárt vezérlőrendszerek hosszú távú stratégiai problémákat okoznak, amelyek túlmutatnak a közvetlen technikai kihívásokon. A vállalatok csapdába eshetnek a szállítói ökoszisztémákban, amelyek diktálják a hardverválasztást, a szoftverlicencköltségeket és az integrációt. Ez a függőség gyengíti a tárgyalási pozíciójukat, és megköveteli tőlük, hogy kövessék a szállítói határidőket a frissítések és a támogatás tekintetében.A saját fejlesztésű PLC-k analitikai platformokhoz, felhőszolgáltatásokhoz vagy mesterséges intelligencia rendszerekhez való csatlakoztatása gyakran költséges köztes szoftvert és egyedi fejlesztést igényel, minden egyes integráció nagyobb komplexitást és potenciális hibapontokat eredményez. Ezenkívül a mérnökök platformspecifikus készségei nem könnyen átvihetők, ami személyzeti korlátokat teremt és korlátozza az új technológiák bevezetésének rugalmasságát.A hardverfüggetlen SoftPLC-k ezeket a kihívásokat a legjobb ipari számítástechnikai platformokon működve oldják meg. Mivel az alkalmazások több hardvergyártón keresztül is hordozhatóak, támogatják a versenyképes beszerzést és csökkentik a kényszerített frissítések szükségességét. A nyílt fejlesztői környezetek az ismerős programozási nyelveket és eszközöket használják, megkönnyítve a képzett személyzet megtalálását és lehetővé téve a zökkenőmentes integrációt a modern szoftverökoszisztémákkal.Az OnLogic CL210 edge számítógépe vezérlőszekrénybe szerelve ipari hálózatvédelem céljából. A kép az OnLogic jóvoltából származik.Az integráció kihívásainak kezeléseAz információs és üzemeltetési technológiák áthidalása továbbra is az egyik legmakacsabb probléma a modern gyártási környezetekben. Vegyük például azt a tényt, hogy a kommunikációs protokollok, mint például a Modbus, az EtherCAT és a PROFINET, az üzleti hálózatoktól eltérően működnek, és minden integrációs ponton konverziós mechanizmusokat igényelnek. Ezek az átalakítások speciális átjárókat és egyedi programozást igényelnek, ami további bonyolultságot és potenciális hibamódokat okoz.Továbbá a termelési rendszereknek állandó rendelkezésre állást kell fenntartaniuk, ami ütközhet az IT-biztonsági gyakorlatokkal, amelyek rendszeres rendszerfrissítéseket és javításokat igényelnek. Ez az inkompatibilitás arra kényszeríti a vállalatokat, hogy elszigetelt gyártási hálózatokat működtessenek, elvágva az elemzéshez szükséges adatokhoz való hozzáférést, és potenciálisan biztonsági réseket hagyva maga után.Az ipari berendezések hajlamosak folyamatos valós idejű információáramokat generálni, amelyek nem feltétlenül illeszkednek a szabványos üzleti adatbázis-struktúrákhoz. Ezen adatok mennyisége és gyakorisága túlterhelheti a szabványos informatikai infrastruktúrát, amelyet nem másodpercenként több ezer frissítés feldolgozására terveztek. A szervezetek gyakran kénytelenek egyedi adatfordító rendszereket kiépíteni, amelyek folyamatos karbantartást igényelnek, ami korlátozza az analitikai képességeket.Az edge computing platformok a fenti integrációs problémákat az ipari és az informatikai protokollok natív támogatásával oldják meg. Ezek a rendszerek közvetlenül kommunikálhatnak a gyártóberendezésekkel a bevett ipari szabványok használatával, miközben egyidejűleg kompatibilitást kínálnak a modern gyártási alkalmazások által igényelt webalapú API-kkal. Ez a kettős képesség elkerüli a problémákat okozó egyedi konverziós rétegek nagy részét, és biztosítja az informatikai csapatok számára a szükséges biztonsági ellenőrzéseket és felügyeleti eszközöket.Skálázhatósági szűk keresztmetszetek megoldásaMagas szinten a jelenlegi skálázási módszerek hajlamosak exponenciálisan növelni a menedzsment komplexitását. Minden új telephely egyedi hardverbeszerzést, egyedi konfigurációt és karbantartást igényel, amely nem profitál a más telephelyeken végzett munkából. A működési többletköltségek gyorsabban nőnek, mint a termelési kapacitás, ami csökkenti a bővítésből származó hatékonyságnövekedést.Az erőforrás-kihasználás további kihívást jelent a skálázhatóság szempontjából. A dedikált PLC-k gyakran alacsony kihasználtsági aránnyal működnek, de a szabványos architektúrák nem teszik lehetővé a számítási erőforrások megosztását a különböző vezérlőfunkciók között. Ez a hardver túlzott kihasználásához és a rendelkezésre álló feldolgozási teljesítmény nem hatékony felhasználásához vezethet. A több időzónán vagy régión átívelő vezérlőrendszerek kezelése jelentős utazást vagy helyi műszaki személyzetet igényel.Másrészről a szoftveresen definiált vezérlőrendszerek javítják a skálázási gazdaságosságot azáltal, hogy az alkalmazásokat moduláris szoftverként, és nem hardverhez kötött rendszerekként kezelik. Új telephelyek telepíthetők szabványos számítási hardverek telepítésével és a megfelelő alkalmazáskonténerek letöltésével. Az edge orchestration platformok központosított felügyeletet is biztosítanak, miközben megőrzik a helyi autonómiát, lehetővé téve a vállalatok számára, hogy a felügyeleti terhelés növelése nélkül bővítsék működésüket.A PLC korlátainak leküzdéseAz OnLogic a PLC-k korlátait az elosztott peremhálózati alkalmazásokhoz tervezett ipari számítástechnikai hardverekkel küzdi le. Rendszereik biztosítják a nyers feldolgozási teljesítményt és a csatlakozást, amely több konténerizált alkalmazás futtatásához szükséges, miközben megőrzik a gyártási környezetekben szükséges környezeti ellenálló képességet. A platformok támogatják mind a régi ipari protokollokat, mind a modern hálózati szabványokat, egyszerűsítve az integrációs kihívásokat. Az Avassa ezt a hardveralapot peremhálózati vezénylési szoftverrel egészíti ki, amely felhőalapú alkalmazáskezelést hoz az ipari környezetekbe. Lehetővé teszi az elosztott alkalmazások központosított telepítését és kezelését, és fenntartja az ipari műveletekhez szükséges helyi autonómiát. Ezen technológiák kombinációja lehetővé teszi a mérnökcsapatok számára, hogy több száz elosztott vezérlőalkalmazást kezeljenek egyetlen központi helyről.Az Avassa automatizált és hatékony konténerek elhelyezési és verziókezelési funkcióit, valamint az alkalmazások állapotának monitorozását és megfigyelését teszi lehetővé. A kép az Avassa jóvoltából származik.Végső soron az OnLogic+Avassa átmenetet jelent a hardverközpontú ipari vezérlésről a szoftverközpontú ipari vezérlésre. Ez a megközelítés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy a vezérlési logikai változtatásokat hetek helyett percek alatt hajtsák végre a teljes működésben, hatékonyabban integrálódjanak az analitikai és mesterséges intelligencia rendszerekkel, és a skálázást a menedzsment összetettségének arányos növekedése nélkül végezzék el.Szeretne többet megtudni arról, hogyan teszik lehetővé a SoftPLC-k a modern automatizálást? Látogasson el az OnLogic weboldalára, ahol elolvashatja a SoftPLC-kről, az edge computingról és a konténerekről szóló teljes tanulmányt, és betekintést nyerhet a jövő rugalmas, nagy teljesítményű ipari automatizálási rendszereinek kiépítésébe.
