Digitalizace jako synonymum pro trend Průmysl 4.0 je mnohdy zaměňovaná za trend samotný. Avšak je to jeden z nástrojů, který poznáme. Na počátku je nutno si uvědomit dva momenty Průmyslu 4.0. Decentralizace a poté nevyhnutná interoperabilita.
Pokuď všechny signály budou digitalizovány a vyhodnocovány decentrálně, je nutno je vzájemně komunikovat. Vzájemně komunikovat, znamená systémy budou interoperabilní. Zdali mají být decentrální systémy interoperabilní je nevyhnutelná unifikace.
Cesta k interoperabilitě
Základním předpokladem vzájemné komunikace je komunikovat unifikovaným jazykem, resp. protokolem. Tedy na každé zařízení, které komunikuje navenek informace a je potřebné pro řízení nebo monitoring procesu by mělo mýt implementováno alespoň jedno unifikované rozhraní pro výměnu informací.
Před hlubším zamyšlením si uvědomíme důležitý moment, a to úrovně řízení (viz. obr. 1) ve smyslu:
- Operativní: Zde se bavíme o senzorice a řídících systémech
- Taktická: Zde částečné zasahují řídící systémy a začínají nadřazené správcovské systémy na bázi vzdálených úložišť se spravováním dat nebo SCADA systémy
- Strategická: Zde jsou hlavně podnikové systémy pro manažerské funkce směřující k dlouhodobému plánováni. Tedy rok a více.
Od jednotlivých úrovní řízení s prostředky automatizace se odvíjí i samotný způsob komunikace. Zdali jsme na operativní úrovni, můžeme mluvit o procesních sběrnicích (např. ProfiNet, ModBus, EtherCAT apod.) na vstupně/výstupních jednotkách anebo o komunikaci přímo se senzorem (IO-link). Na této úrovni je mnoho možností i kombinací vzájemné komunikace.
Na další taktické úrovni je přísnější výběr způsobu komunikace. Z globálního pohledu na celou výrobu, několik jednotek až desítek řídících systémů různých výrobců. Zde je nutno interagovat ne jenom s diskrétními proměnnými (zapnuto/vypnuto) resp. se spojitými (4..20 mA), ale s celou sadou vyhodnocených agregovaných proměnných. Pro sjednocení zde nacházíme nástroje z IIoT, průmyslového světa internetu věcí. Zde je jeden z aktuálních jazyků OPC UA jako nástupce OPC DA (OPC UA = Unifikovaná architektura). Pokud má řídicí systém integrovaný OPC UA server, potom ho můžeme chápat jako buňku v celém systému výroby. OPC UA server je v podstatě prohlížeč sdílených parametru v PLC. Jinými slovy Buňka-PLC se potom jeví jako sdílený soubor na lokální síti.
Poslední, strategická úroveň již poskytuje nástroje pro dlouhodobé sledováni efektivnosti výroby. Agreguje filtrované informace v podobě grafických trendů a plánuje dlouhodobě, v řádech měsíců resp. let. Proto bychom měli mít k dispozici nejen informace o výrobě z pohledu technologie, ale také vytvořené propojení na podnikový systém – ERP (viz. obr. 2). Manažer výroby totiž potřebuje informace, zda výroba pracuje bez poruch s požadovaným výstupem produkce a na druhé straně z ERP komparuje finanční pohled v podobě vstupních nákladů, režií apod.
Závěr
Unifikace komunikace v rámci prostředků automatizace je přínosná pro všechny zúčastněné strany – výrobce prostředků automatizace, výrobce strojů i samotné odběratele. Výrobce prostředků automatizace se může jednoduše integrovat do stávající architektury nebo v případě nových projektů lze jednoduše zabezpečit vzájemnou interakci s prostředky jiných výrobců. Na druhé straně odběratel má zjednodušenou údržbu a hledání případných alternativ.
Tento fakt velice dobře pochopila ifm electronic, která nejen že vyrábí senzoriku s integrovaným rozhraním IO-link a s rozhraním na procesní sběrnice pro PLC, ale vyvíjí i vlastní SW nástroje pro sjednocení všech řídicích systémů na úrovni výrobního podniku. Tak poskytuje komplexní řešení od senzoru přes kabeláž do PLC až po nadřazené supervizní SW systémy.
ifm electronic, spol. s r. o.
Jihlavská 1558/21, 140 00 Praha 4
Tel.: +420 267 990 211
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.ifm.com/cz
