JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Industrial Internet Control System – przyszłość systemów sterowania?

IICS (Industrial Internet Control System) to nowy typ kontrolerów przeznaczonych dla aplikacji, w których kontroler przestaje pełnić wyłącznie funkcję sterowania procesem produkcyjnym. IICS staje się elementem pozwalającym optymalizować prowadzony proces on-line i uzależnić go od zewnętrznych czynników ekonomicznych, mających na niego bezpośredni wpływ. Pierwszym produktem zbudowanym zgodnie z tym modelem jest CPE400 od GE Automation & Controls, który wytycza nowy standard dla systemów sterowania projektowanych zgodnie z ideą Przemysłu 4.0.

Kontroler CPE400

Zasoby pozwalające na obsługę dużych systemów automatyki

O możliwości obsługi dużych systemów świadczą dostępne zasoby sprzętowe i ilości obsługiwanych w sygnałów obiektowych. Kontroler CPE400 w standardzie dysponuje 64 MB pamięci RAM i 64 MB pamięci flash przeznaczonej na program sterujący, komentarze i dokumentację do aplikacji i projektu. Czterordzeniowy procesor o częstotliwości 1.2 GHz pozwala na równoległą obsługę rozbudowanego programu sterującego, obsługę komunikacji, monitorowania aspektów związanych z bezpieczeństwem zasobów podłączonych do kontrolera oraz na komunikację z chmurą. Wszystko w czasie rzeczywistym z gwarancją cyklu programu na poziomie pojedynczych milisekund. CPE400 pozwala zaadresować ponad 36 000 zmiennych obiektowych – zarówno lokalnych, jak i oddalonych oraz pochodzących z innych systemów i platform sprzętowych. Dzięki temu może zostać wykorzystany w aplikacjach scentralizowanych i rozproszonych. Temperatura pracy z przedziału –20oC do +70oC, zasilanie 24 VDC, aluminiowa konstrukcja oraz pasywny system chłodzenia pozwalają dodatkowo na pracę w aplikacjach mobilnych.

Aplikacja predykcji pogody w chmurze Predix

Prosta architektura systemu

Nowy kontroler CPE400 należy do rodziny PACSystems i wykorzystuje ten sam engine, który znamy z kontrolerów RX3i i RX7i – oznacza to, że produkty są ze sobą w 100% kompatybilne i można je stosować zamiennie. Nowe rozwiązanie zrywa jednak z tradycyjną koncepcją budowy zaawansowanych systemów sterowania, która opierała się o architekturę modułową. CPE400 jest kontrolerem typu Stand Alone, czyli integruje wszystkie elementy niezbędne do uruchomienia, tj. zasilacz systemowy, jednostkę centralną oraz porty komunikacyjne. Taka architektura niesie za sobą szereg korzyści: szybsza konfiguracja, mniej miejsca w szafie, szybsza instalacja, czy możliwość integracji z układami wejść/wyjść różnych serii.

Ethernet nie tylko do komunikacji z układami I/O

CPE400 integruje w standardzie 6 gigabitowych portów Ethernet. Przy ich pomocy możliwa jest nie tylko komunikacja z układami I/O i systemami SCADA, ale i międzyplatformowa wymiana danych z urządzeniami spoza świata automatyki. Zintegrowane porty komunikacyjne mogą pracować miedzy innymi w sieciach Profinet o topologii ring, a wymiana danych możliwa jest także w oparciu o znane i popularne standardy, takie jak Modbus TCP, SRTP i EGD oraz OPC-UA. Warte podkreślenia jest to, że ich obsługa zaimplementowana jest w standardzie. Wydzielony port służy do bezpiecznej komunikacji w chmurze z wykorzystaniem platformy PREDIX.

Przykładowe okna statusowe i konfiguracyjne w platformie Predix

Bezpieczeństwo w CPE400

Bezpieczeństwo w systemach sterowania zgodnych z Przemysłem 4.0 nabiera zupełnie nowego znaczenia. Idea, która zakłada swobodną komunikację, wymusza przeanalizowanie aspektów bezpieczeństwa znacznie szerzej niż dotychczas. W IICS jest wielowarstwowa i uwzględnia bezpieczeństwo na poziomie łańcucha dostaw, platformy sprzętowej, ładowania systemu operacyjnego, dostępu do kontrolera, wymiany danych z innymi systemami oraz bezpieczeństwa aplikacji sterującej i aplikacji dodatkowych. Certyfikat Achilles Level 2, który posiada CPE400, jest tylko jednym z dowodów na to, że kontroler jest bezpieczny i odporny na cyberataki.

Gateway do Predix Cloud i GE apps – nowe funkcje w kontrolerze

CPE400 jest pierwszym kontrolerem, który integruje w sobie funkcję Field Agenta. Jest to gateway odpowiedzialny za bezpieczne udostępnienie statusu pracy urządzenia oraz danych procesowych w chmurze z wykorzystaniem platformy PREDIX. Dostęp do danych statusowych i diagnostycznych pochodzących z urządzeń zainstalowanych w różnych lokalizacjach umożliwia Predictive Maintenance, co znacząco ułatwia pracę działu serwisu.

Dostęp do wszystkich danych zgromadzonych w chmurze jest zabezpieczony przed nieautoryzowanym użyciem – możliwość ich przeglądania mają wyłącznie osoby posiadające uprawnienia. Forma dostępu do zgromadzonych danych jest bardzo innowacyjna – zakłada wykorzystanie aplikacji przygotowanych przez GE lub przez użytkownika.

Działa to na podobnych zasadach jak Apple Store i Sklep Google. Pobieramy interesującą nas aplikację i instalujemy ją w kontrolerze. Pierwszymi gotowymi aplikacjami przygotowanymi przez GE są: monitor statusu pracy kontrolera i automatyczne powiadomienia sms w razie wystąpienia awarii/wyjątku. Przygotowane aplikacje dedykowane pod konkretne zastosowania mogą być współdzielone pomiędzy użytkownikami i kontrolerami. To otwiera nowe możliwości w zakresie wykorzystywania danych generowanych przez kontroler.

Wpływ zewnętrznych czynników na program sterujący w CPE400

System sterowania do optymalizacji procesu produkcji musi sięgać po dane, które często znajdują się poza systemem. Optymalizacja produkcji dająca największe korzyści wymaga uzależnienia programu sterującego od warunków zewnętrznych: cen surowców, zapotrzebowania na energię, warunków atmosferycznych, czy popytu i podaży na dane towary. Kontroler CPE400 daje taką możliwość. Przygotowane i uruchomione na kontrolerze CPE400 aplikacje mogą monitorować czynniki zewnętrzne dzięki dostępowi do chmury i w bezpośredni sposób wpływać na realizowany algorytm sterujący.

Czy będzie to krzywa grzewcza uwzględniające aktualne i przyszłe warunki atmosferyczne w systemach energetyki cieplnej, czy cena energii elektrycznej i aktualnych taryf podczas pompowania wody w systemach wod-kan, czy aktualna pogoda mająca wpływ na przebieg procesu oczyszczania ścieków – każdy proces będzie można zoptymalizować tak, aby przynosił największe korzyści.

Układy redundantne w oparciu o CPE400-R

W ramach CPE400-R w połowie 2017 roku możliwe będzie zbudowanie systemów wysokiej dostępności z redundancją jednostek centralnych. W praktyce będzie to oznaczało dwie jednostki CPE400-R spięte ze sobą magistralą Ethernet i synchronizujące ze sobą kluczowe dane procesowe. Mechanizm synchronizacji zaszyty będzie w firmware, dzięki czemu obsługa redundancji sprowadzi się do jej konfiguracji, a nie programowania. Komunikacja pomiędzy kontrolerami a układami I/O będzie realizowana w oparciu o Profinet z MPR, a więc w topologii ring, co uczyni układ odpornym na uszkodzenia segmentów sieci. Będzie to idealne rozwiązanie dla aplikacji wolnozmiennych w branży wod-kan, energetyki cieplnej oraz w chemii.

Zapytaj o szczegóły
Piotr Adamczyk
Specjalista ds. systemów sterowania, ASTOR
tel: 12 424 00 66
e-mail: piotr.adamczyk@astor.com.pl

Program korzyści

Korzyści ze współpracy z ASTOR to nie tylko zakupione produkty. U nas każdy klient wybiera, jaką wartość dodaną otrzymuje po zakupie. Pamiętaj, że Zyskujesz z ASTOR zawsze, bez odwołania.

Wybierz korzyść dla siebie

Program partnerski

Do Programu zapraszamy firmy integratorskie oraz producentów maszyn.
Współpracuj z nami regularnie i umacniaj wspólną pozycję w branżach przemysłu oraz infrastruktury.

Co zyskam zostając
certyfikowanym partnerem ASTOR?
Sprawdź korzyści »
Zostań partnerem

Kontakt

ASTOR Centrala
ul. Smoleńsk 29
31-112 Kraków

12 428 63 00
12 428 63 00
info@astor.com.pl

Język PL EN
© Copyright 2017 ASTOR. Wszystkie prawa zastrzeżone