Das Steuerungssystem der Maschine ist ein wichtiger Bestandteil ihrer Konstruktions- und Marktstrategie.Verwendung mehrerer PLC-Züge für verschiedene MaschinenpreiseDies erhöht die Kosten für Engineering, Inventar und Standortunterstützung und verringert somit die Betriebsflexibilität.Ein weiterer Ansatz besteht darin, eine einheitliche Plattform zu standardisieren, die über Anwendungen hinweg erweitert werden kann und mit modernen und traditionellen Protokollen kommunizieren kann..
Die Verwendung von Politiken, die nicht miteinander zusammenhängen, kann ineffizient sein.während zusätzliche Hardware hinzugefügtDiese Probleme können jedoch durch eine Plattform vollständig gelöst werden.In diesem Papier wird das Siemens SIMATIC S7-1200 Ökosystem als Beispiel verwendet, um zu untersuchen, wie die Anforderungen an Skalierbarkeit und Konnektivität erfüllt werden können.
Skalierbarkeitsprobleme für OEMs
Die Produktreihe des OEM-Herstellers setzt sich in der Regel nach dem Modell "gut, gut, best" ein, bei dem die Komplexität der Maschine je nach der eingeschlossenen Funktion variiert.Es ist auch eine Herausforderung, ein wirtschaftliches und praktisches Steuerungssystem für ein Einstiegsflugzeug zu spezifizieren, das ausreicht, um ein High-End-Flugzeug zu steuern.Zu diesem Zweck können folgende gängige Lösungen verwendet werden.
Mehrere Steuerungsplattformen: Die Verwendung verschiedener SPS für jede Maschinenstufe scheint pro Einheit kostengünstig zu sein, führt aber zu nachgelagerten Kosten wie Ausbildung, Programmierung und Ersatzteilbestand.Mit diesem AnsatzIn den letzten Jahren haben sich die Entwickler in den meisten Ländern der Europäischen Union auf die Entwicklung und Nutzung von Ersatzteilen konzentriert.
Übergroße feste E/A-SPS: Die Auswahl einer einzigen großen SPS vereinfacht die Programmierung, führt jedoch dazu, dass Einstiegsmodelle ihre Wettbewerbsfähigkeit verlieren, da die BOM-Kosten überflüssige Kapazitäten beinhalten, die nicht genutzt werden.Dieser Ansatz bietet auch eine begrenzte Flexibilität für zukünftige Änderungen.Da alle festen E/A-Punkte zugewiesen sind, kann es erforderlich sein, den Sensor neu zu gestalten, auch wenn der Benutzer nur einen Sensor hinzufügt, was kostspielig und zeitaufwändig ist.
Eine praktische Lösung ist die Verwendung einer modularen Steuerungsplattform, die sich durch die präzise Konfiguration der CPU über die für jedes Maschinenmodell erforderlichen E/A-Schnittstellen auszeichnet.
Herausforderungen bei der Anbindung des Brownfield-Systems
Wie können hochmoderne Maschinen in einer Anlage mit Technologien der vorherigen Generation effektiv kommunizieren?wo neue Maschinen, die moderne Protokolle wie PROFINET verwenden, häufig mit vorhandenen Geräten integriert werden müssen, die auf serielle Protokolle wie Modbus RTUs basierenDas neue System muss daher mit traditionellen VFD, Skalen und anderen Geräten über RS-485-Serielinformationen kommunizieren.
Drittanbieterprotokoll-Gateway: Das externe Gateway kann zwischen PROFINET und Modbus RTU gewechselt werden, aber es wird zusätzliche Hardwarekosten verursachen,potenzielle Ausfallpunkte und unabhängige Softwaretools für die KonfigurationDie Datenübertragung zwischen zwei Systemen kann umständlich sein, und die Fehlerdiagnose von Kommunikationsproblemen kann sehr komplex sein und die Diagnose von zwei verschiedenen Geräten erfordern.üblicherweise von verschiedenen Herstellern.
Industrieller PC (IPC) mit individuellem Code: IPC mit individueller Kommunikationssoftware ist eine leistungsstarke, aber teure komplexe Lösung.die die Wartung des PC-Betriebssystems in der Fabrik einführtDiese Strategie erfordert spezialisierte Entwicklungsfähigkeiten in den Bereichen IT und Software, die traditionelle Automatisierungsteams nicht immer besitzen.und kann zu lösungen führen, die zerbrechlich und schwer zu pflegen sind.
Moderne Steuerungen müssen traditionelle Kommunikationsprotokolle nativ unterstützen, um die Architektur zu vereinfachen und eine zentralisierte Konfiguration bereitzustellen.