Makinenin kontrol sistemi, tasarımının ve pazar stratejisinin önemli bir parçasıdır. Pek çok mühendislik ekibi, farklı makine fiyatları için birden fazla PLC dizisi kullanarak merkezi olmayan bir yaklaşım kullanıyor ve eski sistemleri entegre etmek için üçüncü taraf ağ geçitlerine güveniyor. Bu, mühendislik, envanter ve saha desteğiyle ilgili maliyetleri artırır, dolayısıyla operasyonel esnekliği azaltır. Diğer bir yaklaşım ise uygulamalara genişletilebilen ve modern ve geleneksel protokollerle iletişim kurabilen tek bir birleşik platformu standartlaştırmaktır.
Birbiriyle ilişkili olmayan politikaların kullanılması verimsiz olabilir. Birden fazla farklı PLC dizisini yönetmek, sisteme ek donanım, karmaşıklık ve olası arıza noktaları eklerken, eğitim ve envanterde yönetim zorlukları yaratır. Ancak bu sorunlar tek bir platformla tamamen çözülebilir mi? Bu makale, ölçeklenebilirlik ve bağlantı gereksinimlerinin nasıl karşılanacağını araştırmak için Siemens SIMATIC S7-1200 ekosistemini örnek olarak alacaktır.
OEM'ler için Ölçeklenebilirlik Zorlukları
OEM'in ürün yelpazesi tipik olarak "iyi, iyi, en iyi" modelini benimser; burada makinenin karmaşıklığı, içerdiği işleve bağlı olarak değişir. Bu mantıklı olsa da, giriş seviyesi bir uçak için üst düzey bir uçağı kontrol etmeye yeterli, ekonomik ve pratik bir kontrol sistemi belirlemek de bir zorluktur. Bu amaçla aşağıdaki ortak çözümler kullanılabilir.
Çoklu kontrol platformları: Her makine seviyesi için farklı PLC'lerin kullanılması birim başına uygun maliyetli gibi görünse de eğitim, programlama ve yedek parça envanteri gibi alt maliyetlere neden olur. Bu yaklaşımla mühendislerin çeşitli programlama ortamlarına tamamen aşina olmaları ve OEM'lerin ve son kullanıcıların daha büyük ve daha karmaşık yedek parça envanteri hazırlamalarını talep etmeleri gerekiyor.
Büyük Boy Sabit G/Ç PLC'si: Tek bir büyük PLC'nin seçilmesi programlamayı basitleştirir, ancak BOM maliyetleri kullanılmayan yedek kapasiteyi de içerdiğinden giriş seviyesi modellerin rekabet gücünü kaybetmesine neden olur. Bu yaklaşım aynı zamanda gelecekteki değişiklikler için sınırlı esneklik sağlar. Tüm sabit G/Ç noktaları tahsis edildiğinden, kullanıcı yalnızca bir sensör eklese bile yeniden tasarım gerekebilir, bu da maliyetli ve zaman alıcıdır.
Pratik bir çözüm, CPU'nun her makine modeli için gereken I/O arayüzleri aracılığıyla hassas bir şekilde yapılandırılabilmesiyle karakterize edilen modüler bir kontrol platformunun kullanılmasıdır.
Brownfield Sistem Bağlantısı Zorluklarının Karşılanması
Önceki nesil teknolojiyi kullanan bir tesiste en son teknolojiye sahip makineler nasıl etkili bir şekilde iletişim kurabilir? Bu, PROFINET gibi modern protokolleri kullanan yeni makinelerin genellikle Modbus RTU'lar gibi seri protokollere dayanan mevcut cihazlarla entegre edilmesinin gerektiği kahverengi alan ikileminde sistem entegratörlerinin karşılaştığı temel sorundur. Bu nedenle yeni sistemin geleneksel VFD, terazi ve diğer ekipmanlarla RS-485 seri iletişim yoluyla iletişim kurması gerekiyor. Bu sorunlara iki yaygın çözüm şunlardır:
Üçüncü taraf protokol ağ geçidi: Harici ağ geçidi, PROFINET ve Modbus RTU arasında değiştirilebilir, ancak bu, ek donanım maliyetine, olası arıza noktasına ve yapılandırma için bağımsız yazılım araçlarına neden olacaktır. İki sistem arasındaki veri eşlemesi zahmetli olabilir ve iletişim sorunlarının arıza teşhisi çok karmaşık olabilir; genellikle farklı üreticilere ait iki farklı cihazın teşhisini gerektirir.
Özelleştirilmiş kodlu endüstriyel PC (IPC): Özelleştirilmiş iletişim yazılımını çalıştıran IPC, PC işletim sisteminin bakımını fabrikaya getiren güçlü ancak pahalı, karmaşık bir çözümdür. Bu strateji, geleneksel otomasyon ekiplerinin her zaman sahip olmadığı BT ve yazılım alanlarında özel geliştirme becerileri gerektirir ve kırılgan ve bakımı zor çözümlerle sonuçlanabilir.
Modern denetleyiciler, mimariyi basitleştirmek ve merkezi yapılandırma sağlamak için geleneksel iletişim protokollerini yerel olarak destekleyecektir.