Pradėjus programuoti loginius valdiklius (PLC), įvairūs automatikos valdikliai perėjo į pramonines programas, įskaitant programuojamus automatikos valdiklius (PAC) ir šiuolaikinius programuojamus pramoninius valdiklius (EPIC). Vartotojai turi daugiau pasirinkimo išlaidų, sąnaudų, įvesties/išvesties (I/O) tankio, lauko magistralės suderinamumo, ryšių, programavimo galimybių ir apdorojimo greičio atžvilgiu, o konkurencija tarp pirmaujančių valdiklių tiekėjų sustiprėjo.
Rinkai įvairovė dažnai yra naudinga, tačiau ji taip pat gali būti varginanti inžinieriams ir galutiniams vartotojams. Tam tikros valdymo platformos pasirinkimas yra ilgalaikė-investicija su susijusiomis išlaidomis, pvz., mokymo ir palaikymo sutartimis. Sprendimus priimantys asmenys nori gauti savo pinigus.
Tačiau prieš išreiškiant palaikymą šiai problemai verta pasidomėti, kaip vystosi pramonė. Kokios yra skirtingų valdymo sprendimų tendencijų varomosios jėgos? Kaip šios tendencijos vyksta šiuo metu? Kaip vartotojai gali investuoti į automatizavimą ateityje, kad užtikrintų sėkmę?
Pramoninių valdiklių evoliuciniai modeliai
Nagrinėjant automatizavimo ir valdymo pažangą per pastaruosius kelis dešimtmečius, aiškiai matyti, kaip daugybė specifinių technologijų iteracijų paskatino naujų I/O ir valdymo funkcijų kūrimą.
Pavyzdžiui, kai buvo sukurtos pirmosios įvesties / išvesties sistemos, lauko valdymo ir jutimo prietaisai taip pat rėmėsi elektromagnetiniais ir pneumatiniais komponentais, kuriuos ribojo fizinės savybės, galinčios pakenkti jų ilgaamžiškumui. Kompaktiški, žemos{1}}tampos komponentai, pvz., kietojo{2} relės, paskatino naudotojus turėti daugiau galimybių integruoti įvesties ir išvesties tiesiogiai į savo sistemas. Dėl to buvo sukurtas pirmasis modulinis įvestis / išvestis, tuo pat metu elektronikos įmonės įtraukė aukštųjų -technologijų skaičiavimą į pagrindinį srautą. Šių sistemų jautriai elektronikai reikėjo išorinio įvesties / išvesties, kad galėtų sąveikauti su realiu pasauliu. Tai buvo pirmasis nuosekliai adresuojamas įvesties / išvesties stovas, kuris buvo alternatyva stovo{7}}įvesties / išvesties sistemai PLC.
Perėjimas nuo tam skirtų{0}}atskirų įvesties/išvesties įrenginių prie modulinio įvesties/išvesties prie magistralės įvesties/išvesties rodo pakartotinio naudojimo pramoniniame valdyme koncepciją. Kitos-kartos valdymo platformose yra integruota įvesties / išvesties apdorojimo grandinė. Moduliai išsiplėtė nuo 1 įvesties / išvesties kanalo iki 32 kanalų, o dabar įvesties / išvesties įtaisyti į PLC ir kitus monolitinius įrenginius. Kai kuriais atvejais, tinkamai sukonfigūravus, kiekvienas įvesties/išvesties kanalas gali priimti įvairių tipų signalus.
Šis modelis parodo, kaip inovacijos plinta visoje pramonės šakoje: laikui bėgant atskiros inovacijos tampa modulinės, veikia su kitomis technologijomis, o vėliau į šias technologijas įtraukiamos kaip naujo inovacijų ciklo dalis.
PLC ir PAC šis modelis turi mažesnius valdiklius ir I/O modulius. Matematinės ir programavimo procesoriaus funkcijos yra integruotos tiesiai į valdymo plokštę ir kitus įrenginius, tokius kaip I/O, siųstuvai ir tinklo šliuzai, todėl „viename kvadratiniame colyje“ realizuojama daugiau skaičiavimo galios. Laikui bėgant, tas pats modelis atsispindi naujų įterptųjų ryšio sąsajų ir protokolų standartų perkėlimui į valdiklį.
Įvairių technologijų konvergencija
Inter{0}}suvienodinimo tendencija yra susipynusi su integracijos ciklu, o technologinės naujovės iš ne pramonės valdymo rinkos pamažu patenka į valdiklius. Žvilgsnis į magistralės I/O istoriją parodo, kaip ši tendencija paskatino naujų valdiklio funkcijų kūrimą.
Nuo nuosekliosios magistralės I/O, išplėstinių lygiagrečių I/O magistralių ir kitų sprendimų, leidžiančių mini{0}} ir mikro-kompiuteriams sąveikauti su I/O. Tai taip pat įkvėpė idėją sukurti atskirus-įvesties / išvesties ryšio procesorius, kurie atskirtų įvesties / išvesties jungtis nuo kompiuterio ir leistų su juo sąveikauti bet kuriam kompiuteriui, turinčiam ryšio prievadą.
Tobulėjant įvesties/išvesties moduliams ir procesoriams, ankstyvieji hibridiniai valdikliai taip pat galėjo apdoroti analoginį signalą, kuris tuo metu buvo prieinamas tik paskirstytose valdymo sistemose (DCS). Kadangi kopėčių logikos programos (PLC programavimo kalba) iš pradžių nebuvo skirtos valdyti analoginius duomenų formatus, dėl to buvo sukurtos naujos programavimo kalbos hibridiniams valdikliams.
Tada rinką pradėjo plūsti pigios{0}}IBM PC alternatyvos. Kadangi kompiuteris yra pagrindinė hibridinės sistemos valdymo funkcija, tai kelia susirūpinimą dėl patikimumo. Pardavėjams buvo svarbu sukurti pramonės-patobulintas alternatyvas, kurios sujungtų ankstesnių hibridinių sprendimų įvesties / išvesties, tinklo ir programavimo komponentus į vieną sistemą, kuri tapo žinoma kaip PAC sistema. PAC naudojo tą patį procesorių kaip ir asmeniniame kompiuteryje ir galėjo pateikti funkcijų rinkinį, kuris užpildytų tarpą tarp mažos-kainos, PLC{6}}pagrįsto valdymo didelės-kainos, DCS-pagrįstos procesų valdymo nišos rinkos.
Aukštųjų{0}}technologijų įmonėse ir asmeninių kompiuterių rinkoje įdiegtos naujovės atvėrė pramonės valdymo galimybes. Ši tendencija ima spartėti kartu su didėjančia operacijų technologijų (OT) ir informacinių technologijų (IT) sričių konvergencija. Pavyzdys – pastaraisiais metais iškilusi mobiliųjų sprendimų banga. Tai taip pat atsispindi didelių duomenų, debesų analizės ir mašininio mokymosi palaikymo, technologijų, gimusių ne pramonės automatizavimo sektoriuje, siekyje.
Valdikliai ateičiai
Kadangi tendencija link vis gilesnės technologijų integracijos, didesnės pramonės konvergencijos ir geresnio įrenginių bei sistemų jungiamumo toliau vystosi, ką mums duos ateities valdiklis?
Kaip inžinieriai turėtų pasirinkti, kad neatsiliktų nuo technologijų tendencijų ir padėtų maksimaliai padidinti naudą savo organizacijoms? Pateikiame 3 patarimus, kurie padės gamybinėms organizacijoms pasirinkti tinkamą valdymo technologiją savo tikslams pasiekti.
1. Dėmesys dizainui, o ne funkcijai
Suprantant, kad laikui bėgant technologijos ir toliau tobulės, tapdamos glaudžiau integruotos ir įterptos, būtina teikti pirmenybę investicijoms į valdymo sistemas, kurių negalima lengvai ar greitai pakeisti. Inžinieriai turi pabrėžti valdymo sistemos architektūrą, o ne kai kurias akį traukiančias -dienos savybes.
2. Ieškokite išorinių naujovių
Jei inžinieriai kuria sistemas, kurios laikui bėgant vystosi ir gali neatsilikti nuo skaitmeninės transformacijos, o tai savo ruožtu sumažina techninę priežiūrą ir pertvarkymą, tai padarys įspūdį galutiniams vartotojams, kurie prisimins, kad ateitį apibrėžiančios technologijos dažniausiai ateina iš už pramonės ribų.
3. Būkite atviri
Nors kova dėl patentuotų technologijų rinkos dalies trukdo diegti naujoves, atvirų standartų palaikymas atveria begalines galimybes kiekvienam. Ryšys yra vienas iš tikslinių pramonės 4.0 rodiklių, o didėjant ryšiui inžinieriai turi investuoti į technologijas, kurios gali sudaryti galimybes skirtingoms sistemoms dirbti kartu.