Po desaťročiach podpory výroby sa zdá, že systémy programovateľných logických kontrolérov (PLC) dosahujú svoje limity pri riešení moderných požiadaviek. Tieto staršie platformy nikdy neboli navrhnuté na prijatie analytiky, umelej inteligencie a dokonca ani základnej konektivity naprieč viacerými zariadeniami. Obmedzením nie je spoľahlivosť, keďže tradičné PLC zostávajú účinné pre základné riadiace funkcie, ale skôr ich nepružnosť. Tým, že výrobcovia sú uzatváraní do proprietárnych ekosystémov, vytvárajú bariéry modernizácie a škálovateľnosti.Predstavte si scenár, v ktorom spoločnosť musí aktualizovať riadiaci softvér na desiatich výrobných miestach. V súčasnom modeli to vyžaduje vyslanie technikov na každé miesto pre jednotlivé inštalácie, zastavenie výrobných liniek a spoliehanie sa na každú manuálnu konfiguráciu, aby sa všetko pokračovalo bez chyby. Aj pri vysoko skúsených tímoch môžu jemné rozdiely v nastavení viesť k odchýlkam medzi miestami, ktoré sa časom znásobujú. Teraz si predstavte rozširovanie z desiatich miest na stovky alebo tisíce: manuálne aktualizácie sa rýchlo stanú zložitými, náchylnými na chyby a takmer nemožné ich konzistentne spravovať.Expanzia predstavuje ešte väčšiu výzvu. Zriadenie nového zariadenia alebo zvýšenie výrobnej kapacity si vyžaduje zvládnutie hardvérových požiadaviek špecifických dodávateľov, prepracovanie riadiacej logiky pre rôzne platformy a správu čoraz komplexnejšej siete nekompatibilných systémov. V dôsledku toho expanzia zvyšuje réžiu správy, a nie využíva úspory z rozsahu. Riešenie spočíva v centrálnom riešení pre správu okraja siete, ktoré podporuje moderné aplikačné pracovné zaťaženia, ako sú kontajnerové softvérové PLC. Tento prístup oddeľuje hardvér od softvéru a poskytuje jednotnú kontrolu nad distribuovanými operáciami.Prečo súčasné prístupy zlyhávajúTradičné architektúry priemyselného riadenia prinášajú niekoľko kľúčových obmedzení. Po prvé, viažu riadiace aplikácie priamo na konkrétny hardvér, čím sa aktualizácie, migrácie a rozširovania stávajú zbytočne zložitými. Keď PLC dosiahne koniec životnosti, spoločnosti často čelia ťažkej voľbe medzi drahými aktualizáciami hardvéru alebo údržbou čoraz zastaranejších systémov.Proprietárna povaha týchto platforiem tiež vytvára ďalšie trenie. Rôzni dodávatelia používajú nekompatibilné programovacie prostredia, komunikačné protokoly a licenčné modely. Táto fragmentácia znamená, že odborné znalosti získané na jednom systéme sa nemusia nevyhnutne preniesť do iného a integrácia rôznych značiek zariadení si vyžaduje vývoj na mieru. Okrem toho, správa jednotlivých PLC na viacerých miestach si vyžaduje manuálny zásah pri každej zmene, čo vytvára úzke miesta, ktoré spomaľujú inovácie a zvyšujú prevádzkové náklady. Spoločnosti sa ocitli v situácii, keď prevádzkovajú riadiace systémy, ktoré bránia prepojeniu a prispôsobivosti potrebnej v súčasnej výrobe.Priemyselné prevádzky môžu profitovať z riadiacej logiky schopnej vykonávať sa na akejkoľvek platforme, nástrojov správy, ktoré sú prevádzkovateľné naprieč distribuovanými lokalitami, a systémov navrhnutých na podporu viacerých aplikácií súčasne.Hlavné technické problémy a potenciálne riešeniaOdstránenie obmedzení manuálnej konfigurácieManuálna konfigurácia ovplyvňuje všetky aspekty distribuovaných operácií. Keď sú potrebné aktualizácie riadiacej logiky, technické tímy musia cestovať na každé pracovisko, implementovať zmeny jednotlivo a overiť správnu funkčnosť. Tento proces môže trvať niekoľko týždňov, a to aj pri menších aktualizáciách vo viacerých zariadeniach. Manuálne postupy navyše vo svojej podstate zavádzajú rozdiely medzi pracoviskami, čo vedie k rozdielom v prevádzkovom správaní, ktoré môžu ohroziť kvalitu a efektívnosť produktu. Riešenie problémov je obzvlášť náročné, pretože každé pracovisko môže fungovať odlišne napriek údajne identickej riadiacej logike.Ďalším dôležitým faktorom sú postupy vrátenia zmien. Ak aktualizácia spôsobí komplikácie, ich riešenie si môže vyžadovať ďalšie návštevy na mieste, čo vedie k predĺženým prestojom a zvýšeným nákladom. Strach z prerušenia často bráni spoločnostiam v implementácii prospešných aktualizácií a núti ich naďalej sa spoliehať na zastarané riadiace systémy. Kontajnerové SoftPLC menia túto dynamiku tým, že umožňujú súbežné nasadenie riadiacich aplikácií, zabalených ako kontajnery, na viacerých miestach z jedného centralizovaného miesta. Ten istý kontajner, ktorý funguje vo vývojovom prostredí, funguje identicky aj v produkcii, čím sa eliminuje posun konfigurácie medzi miestami. Okrem toho aktualizácie prechádzajú z projektov inštalácie hardvéru do nasadenia softvéru, čím sa skracujú časy nasadenia z týždňov na hodiny a zlepšuje sa konzistentnosť medzi operáciami.Posúdenie obmedzení závislosti od dodávateľaProprietárne kontrolné systémy vytvárajú dlhodobé strategické problémy, ktoré presahujú rámec bezprostredných technických výziev. Spoločnosti sa môžu ocitnúť v pasci ekosystémov dodávateľov, ktoré diktujú výber hardvéru, náklady na licencie softvéru a integráciu. Táto závislosť oslabuje ich vyjednávaciu pozíciu a vyžaduje si od nich dodržiavanie časových harmonogramov dodávateľov pre aktualizácie a podporu.Prepojenie proprietárnych PLC s analytickými platformami, cloudovými službami alebo systémami umelej inteligencie si často vyžaduje nákladný middleware a vývoj na mieru, pričom každá integrácia prináša väčšiu zložitosť a potenciálne body zlyhania. Okrem toho nie je možné ľahko preniesť zručnosti inžiniera špecifické pre danú platformu, čo vytvára personálne obmedzenia a obmedzuje flexibilitu pri zavádzaní nových technológií.Hardvérovo agnostické SoftPLC riešia tieto výzvy prevádzkou na najmodernejších priemyselných výpočtových platformách. Vďaka prenosnosti aplikácií medzi rôznymi dodávateľmi hardvéru podporujú konkurencieschopné obstarávanie a znižujú potrebu nútených aktualizácií. Otvorené vývojové prostredia využívajú známe programovacie jazyky a nástroje, čo uľahčuje vyhľadávanie kvalifikovaného personálu a umožňuje bezproblémovú integráciu s modernými softvérovými ekosystémami.Okrajový počítač OnLogic CL210 namontovaný v rozvádzači na ochranu priemyselnej siete. Obrázok použitý s láskavým dovolením OnLogic.Riešenie výziev s integráciouPrepojenie informačných a operačných technológií zostáva jedným z najpretrvávajúcich problémov v modernom výrobnom prostredí. Vezmime si napríklad skutočnosť, že komunikačné protokoly, ako sú Modbus, EtherCAT a PROFINET, fungujú odlišne od obchodných sietí a vyžadujú si konverzné mechanizmy v každom integračnom bode. Tieto konverzie vyžadujú špeciálne brány a vlastné programovanie, čo prináša dodatočnú zložitosť a potenciálne poruchy.Okrem toho, výrobné systémy musia udržiavať neustálu dostupnosť, čo môže byť v rozpore s postupmi IT bezpečnosti, ktoré zahŕňajú pravidelné aktualizácie a záplaty systému. Táto nekompatibilita núti spoločnosti prevádzkovať izolované výrobné siete, čím sa obmedzuje prístup k údajom potrebným na analýzu a potenciálne vznikajú bezpečnostné medzery.Priemyselné zariadenia majú tendenciu generovať nepretržité prúdy informácií v reálnom čase, ktoré nemusia byť v súlade so štandardnými štruktúrami obchodných databáz. Objem a frekvencia týchto údajov môžu preťažiť štandardnú IT infraštruktúru, ktorá nebola navrhnutá na spracovanie tisícov aktualizácií za sekundu. Organizácie sa často uchyľujú k budovaniu vlastných systémov prekladu údajov, ktoré vyžadujú priebežnú údržbu, čo obmedzuje analytické možnosti.Platformy edge computingu riešia vyššie uvedené problémy s integráciou poskytovaním natívnej podpory pre priemyselné aj IT protokoly. Tieto systémy dokážu priamo komunikovať s výrobnými zariadeniami pomocou zavedených priemyselných štandardov a zároveň ponúkajú kompatibilitu s webovými API, ktoré moderné výrobné aplikácie potrebujú. Táto dvojitá funkcia umožňuje vyhnúť sa mnohým vlastným konverzným vrstvám, ktoré spôsobujú problémy, a poskytuje IT tímom bezpečnostné kontroly a nástroje na správu, ktoré potrebujú.Riešenie úzkych miest škálovateľnostiSúčasné metódy škálovania majú vo všeobecnosti tendenciu vytvárať exponenciálny nárast zložitosti riadenia. Každé nové pracovisko si vyžaduje individuálne obstaranie hardvéru, vlastnú konfiguráciu a údržbu, ktorá neprofituje z práce vykonanej na iných miestach. Prevádzkové réžie rastú rýchlejšie ako výrobná kapacita, čo znižuje zisky z efektívnosti z expanzie.Využitie zdrojov predstavuje ďalšiu výzvu pre škálovateľnosť. Dedikované PLC často pracujú s nízkou mierou využitia, ale štandardné architektúry neumožňujú zdieľanie výpočtových zdrojov medzi rôznymi riadiacimi funkciami. To môže viesť k nadmernému poskytovaniu hardvéru a neefektívnemu využívaniu dostupného výpočtového výkonu. Správa riadiacich systémov vo viacerých časových pásmach alebo regiónoch si vyžaduje rozsiahle cestovanie alebo miestny technický personál.Na druhej strane, softvérovo definované riadiace systémy zlepšujú ekonomiku škálovania tým, že zaobchádzajú s aplikáciami ako s modulárnym softvérom, a nie ako so systémami viazanými na hardvér. Nové lokality je možné nasadiť inštaláciou štandardného výpočtového hardvéru a stiahnutím vhodných kontajnerov aplikácií. Platformy pre orchestráciu okrajov tiež poskytujú centralizovanú správu a zároveň zachovávajú lokálnu autonómiu, čo umožňuje spoločnostiam rozširovať operácie bez zvyšovania réžie správy.Prekonanie obmedzení PLCSpoločnosť OnLogic prekonáva obmedzenia PLC pomocou priemyselného výpočtového hardvéru navrhnutého pre distribuované okrajové aplikácie. Ich systémy poskytujú hrubý výpočtový výkon a konektivitu potrebnú na spustenie viacerých kontajnerových aplikácií a zároveň zachovávajú odolnosť prostredia potrebnú vo výrobných prostrediach. Platformy podporujú staršie priemyselné protokoly, ako aj moderné sieťové štandardy, čím zjednodušujú integračné výzvy. Spoločnosť Avassa dopĺňa tento hardvérový základ softvérom na orchestráciu okrajových systémov, ktorý prináša cloudovú správu aplikácií do priemyselných prostredí. Umožňuje centralizované nasadenie a správu distribuovaných aplikácií a zachováva lokálnu autonómiu, ktorú priemyselné operácie potrebujú. Kombinácia týchto technológií umožňuje inžinierskym tímom spravovať stovky distribuovaných riadiacich aplikácií z jedného centrálneho miesta.Avassa poskytuje automatizovanú a efektívnu funkciu umiestňovania a verzovania kontajnerov a možnosť monitorovať a pozorovať stav aplikácie. Obrázok použitý s láskavým dovolením spoločnosti Avassa.OnLogic+Avassa v konečnom dôsledku predstavuje prechod od hardvérovo orientovaného k softvérovo orientovanému priemyselnému riadeniu. Tento prístup umožňuje výrobcom implementovať zmeny riadiacej logiky v celých prevádzkach v priebehu niekoľkých minút namiesto týždňov, efektívnejšie sa integrovať s analytickými systémami a systémami umelej inteligencie a škálovať bez proporcionálneho nárastu zložitosti riadenia.Chcete sa dozvedieť viac o tom, ako SoftPLC umožňujú modernú automatizáciu? Navštívte webovú stránku OnLogic, kde nájdete kompletnú bielu knihu o SoftPLC, edge computingu a kontajneroch a získate prehľad o budovaní odolných a vysoko výkonných systémov priemyselnej automatizácie budúcnosti.
