Советы по выбору оборудования и ПО для промышленных контроллеров

Аппаратное и программное обеспечение промышленных контроллеров играют важную роль в бесперебойной работе систем автоматизации, поэтому курс «Как выбрать программно-аппаратные комплексы для промышленных контроллеров» от Control Engineering (США) стал частью обучающей программы компании CFE Media and Technology, предлагающей подробную информацию по этим темам.

Оценка ПЛК, сопутствующего оборудования и ПО

Перед модернизацией производства важно провести оценку существующего оборудования и ПО (рис. 1). Это поможет построить лучшую стратегию дальнейшей работы. Вот шесть тезисов из его выступления:

• Не всегда возможно предоставить четкую информацию без проведения технического обследования на месте.
• Важно учесть версии прошивок и прикладных программ, которые должны соответствовать заданным параметрам. Определенные версии могут не поддерживаться оборудованием.
• Старое оборудование может не поддерживаться более новым ПО.
• Нельзя забывать о вспомогательном ПО, например для конфигурирования сети.
• Следует быть внимательнее при определении количества контроллеров. Часто в проектах не учитываются контроллеры для автоматизации зданий.
• Анализ работы не должен заканчиваться одними только шкафами управления, органы управления могут быть распределенными, а также должна присутствовать работа в автоматическом режиме.

Рис. 1. Оценка используемых контроллеров и приложений для программирования

Советы по выбору ПЛК

ПЛК и программируемые контроллеры автоматизации (PAC) обычно представляют собой сложные электронные устройства, монтируемые на DIN-рейку. Архитектура управляющих микросхем может быть разной: система на кристалле (SOC), программируемая вентильная матрица (FPGA), центральные процессоры (ЦП) ПК или их комбинация. Соединения входных/выходных сигналов (I/O) могут быть локальными в ПЛК и/или через сеть. Подключение часто осуществляется через Ethernet или USB. Брин рассказал очень много о нюансах приобретения ПЛК, используемых языках и способах программирования, функциональных возможностях ПЛК, интеграции ПЛК с ИТ-системами, раскрыв также и другие, не менее важные вопросы.

Мы советуем осуществлять выбор основываясь на следующих факторах:

• Широкая совместимость ПО. Целесообразно выбирать обратно совместимое ПО, работающее с старыми версиями продукта и сразу с несколькими линиями контроллеров. Это означает, что не нужно следить за установкой необходимой версии во время осуществления наладки. Сюда стоит отнести и работоспособность с разными операционными системами. Например, ПО, которое поддерживается только в Windows 11, будет неудобным, потому что большинство компьютеров все еще работают на базе Microsoft Windows 7 или 10.
• Легкое управление. Частое явление — наличие большого количества платформ для программирования ПЛК, когда для каждого производителя требуется своя платформа. Лучше всего, если выбранная среда программирования поддерживает хотя бы десяток разновидностей ПЛК. Кроме того, существуют проблемы активации лицензии: она слишком сложная. Некоторые разработчики слишком много усилий прилагают для защиты своего ПО от несанкционированного использования вместо того, чтобы развивать функциональность своего продукта.
• Система контроля версий. Следует искать платформу, где данная функция достаточно развита. Это позволяет легко документировать изменения в программе или производить откат, если возникли ошибки после редактирования кода.
• Наличие эффективных инструментов программирования. Как быстро вы можете написать программу? Насколько это будет читаемо и удобно при дальнейшей эксплуатации? Сколько раз придется изобретать колесо в каждом проекте? Это глубокая тема, но следует знать, что существуют специальные инструменты для упрощения разработки и они сильно различаются в различных платформах программирования ПЛК.
• Сильная поддержка. Пока роботы не смогут вести работы по наладке и конфигурирования автоматики, люди должны быть в состоянии понимать и использовать эти системы. Любой выбираемый ПЛК должен иметь сильную техническую поддержку от производителя и/или представителя — подробные мануалы, консультация онлайн, или по телефону, или в формате личной встречи.

Новые функции для упрощения программирования

Рынок контроллеров стремительно развивается. Многие специалисты сильно зависят от ПО, которое становится все сложнее. Из-за этого часто возникают затруднения при его использовании.

Увеличение кода вдвое повышает сложность проекта более чем в два раза. Прошивка контроллера и разработка ПО требуют усиленного внимания к управлению сложностью. Компания PLCopen обучает современным процессам создания ПО, которые упрощают разработку, обеспечивая более структурированный подход.

В этом могут помочь:

• современные процессы разработки ПО;
• библиотеки повторяющихся компонентов (рис. 2);
• открытые стандартизированные интерфейсы;
• если прикладные программы независимы от аппаратной составляющей и архитектуры.

Рис. 2. Процесс современной разработки ПО

Программирование промышленных контроллеров может быть проще, если внимательно использовать структуризацию, разложение, повторно применять повторяющиеся элементы, а также инкапсуляцию и абстракцию. С использованием библиотеки функциональных блоков исходный код прикладных программ будет меньше, что упростит их применение. В Plcopen создают отдельные библиотеки различных функциональных блоков: логические элементы для управления, безопасности и связи.