Autor: Milan Rajić dipl.ing

Kontakt: milan.rajic@siemens.co.yu

AUTOMATIZACIJA NA BAZI KOMPONENTI

Kako uštedeti vreme i novac!?

Novost u okviru SIEMENS-ovog koncepta TOTALNO INTEGRISANE AUTOMATIZACIJE (Totally Integrated Automation - TIA) zove se: AUTOMATIZACIJA NA BAZI KOMPONENTI (Component Based Automation - CBA). On koristi prednosti takozvane tehnologije komponenti, koja je vec odomacena u svetu softvera. Na taj nacin, AUTOMATIZACIJA NA BAZI KOMPONENTI podržava konsekventnu modularizaciju mašina i postrojenja. Zahvaljujuci tome, mogu se kod inženjeringa i u fazi puštanja u rad postici izvanredna povecanja produktivnosti.

Na bazi standarda...

Za realizaciju AUTOMATIZACIJE NA BAZI KOMPONENTI PRIMENJUJE SE STANDARD "PROFI Net", definisan od strane PROFIBUS udruženja (kao podsetnik - PROFIBUS se poslednjih godina nametnuo, pogotovu u Evropi, kao defacto standard u field - aplikacijama, podržavaju ga mnoge svetske firme, medu njima i SIEMENS).

Suština:

Jedan - od proizvodaca nezavisan - inženjerski alat za PROFI Net brine se za kompoziciju distribuiranih inteligentnih komponenti u celom postrojenju. Naporno programiranje komunikacije izmedu inteligentnih uredaja nije više neophodno. Novi inženjerski alat je sastavni deo SIMATIC softverskog okruženja.

Koncept automatizacije danas ...

Automatizacija je od centralizovanog upravljanja iz 80tih godina, preko decentralizovanih sistema tokom 90tih, zakoracila u novi milenijum sa distribuiranom (raspodeljenom) tehnološkom inteligencijom.

Prvi korak ka vecoj produktivnosti u izradi postrojenja ili mašina je svakako modularni koncept ali sa suštinski centralizovanom upravljackom inteligencijom. Pogledajmo jednu tehnološku liniju, kojom upravlja PLC sa raznim decentralizovanim ulazno-izlaznim uredajima (npr. naša decentralna periferija ET200, ili elektromotorni-pogoni sa Profibus DP interfejsom. Naravno, taj PLC može da bude umrežen sa drugim upravljackim sistemima, PLCovima (programabilni kontroleri), PCovima, SCADA sistemima (sistemi za vizuelizaciju i vodenje procesa) itd.

Ovakvo rešenje štedi vreme inženjeringa, minimizuje rizike tokom puštanja u rad, smanjuje troškove ožicenja - i nije ništa novo. Pojedini mehanicki uredaji, zajedno sa elektro-opremom i decentralnim perifernim uredajima mogu se obuhvatiti u pojedinacne tehnološke celine. Modularnim (objektnim) programiranjem centralnog upravljackog sistema uspelo se da se pojedini upravljacki softveri transparentno pridruže pojedinim delovima postrojenja. U svakom slucaju, ovde se govori o modularnosti, ali bilo softverske, mehanicke ili elektricne komponente. Tehnološki modul koji obuhvata sve tri komponente retko se srece.

Veliki nedostatak ovog rešenja je veliki inženjerski i montažerski napor kod puštanja u rad, na licu mesta. To je u normalnim zemljama veoma skupo u odnosu na cenu opreme. Posebno ako, kod raznih modernizacija mašina ili nekih linija, treba zaustaviti celo postrojenje ili fabriku. Naime, puštanje u rad (dakle ispitivanje, podešavanje, manje modifikacije itd.) racunarskog upravljackog sistema se može startovati tek onda kada su svi mehanicki sklopovi, ukljucujuci davace i aktuatore isporuceni i namontirani. Obzirom da pojedine elektricne i mehanicke uredaje rade razliciti proizvodaci, cesto u najgorem momentu dolazi do izvesnih nekompatibilnosti, tj. softver ne funkcioniše kako treba.

i sutra ...

Drugi korak je modularni koncept, ali sa distribuiranom inteligencijom.

Veliki napredak sastoji se u primeni distribuirane inteligencije u okvirima TIA rešenja. Ovde naime srecete naše decentralne periferije npr. tipa ET200S koje poseduju sopstveni procesor sa upravljackim programom, ili npr. naš inteligentni pogon POSMO, zatim razne druge field uredaje koji nisu više samo pasivni ucesnici koje neki inteligentni upravljacki sistemi (recimo PLCovi) prozivaju. Tako se mogu formirati i fizicki autarkni (samostalni) moduli u okviru mašine ili postrojenja. To su, dakle, u potpunosti zaokružene funcionalne celine, koje obuhvataju softver (korisnicki - aplikativni), hardver (upravljacki uredaj) i pripadajucu elektro-opremu i mehaniku.

U mnogim aplikacijama u poslednje vreme iskristalisale su se prednosti, odnosno racionalizacioni efekti:

• relativno jeftino puštanje u rad pojedinih celina kod proizvodaca
• isporuka kompletno iztestiranih delova postrojenja, koje treba samo po potrebi umrežiti sa drugim upravljackim sistemima ili ukljuciti u IT svet (svet informacionih tehnologija - internet, sistemi za pracenje poslovanja itd.), u oba slucaja koristeci standardna "oruda" (dalje uprošcavanje razmene podataka je imperativ i zadatak svih proizvodaca opreme za automatizaciju u buducnosti).
• vrlo brzo puštanje u rad na licu mesta - ostaje prakticno samo harmonizacija zajednickog rada svih modula. Dijagnoza grešaka je maksimalno uprošcena. 
• mogucnost standardizacije i ponovne primene pojedinih modula
• jednostavna i brza proširenja postrojenja.

Sa AUTOMATIZACIJOM NA BAZI KOMPONENTI otvaraju se nove mogućnosti

AUTOMATIZACIJA NA BAZI KOMPONENTI objedinjuje prednosti softverske modularnosti i prednosti distribuirane inteligencije u okviru koncepta TOTALNO INTEGRISANE AUTOMATIZACIJE. Proširuje se sadašnji horizont automatizacije usmeren na pojedine mašine, i posmatra se celokupna proizvodna linija. U tom smislu uocava se tzv. horizontalna integracija, u razmeni podataka izmedu celih mašina ili delova postrojenja, i vertikalna integracija, u vidu raspoloživosti proizvodnih podataka od davaca i aktuatora, preko upravljackih racunarskih sistema i SCADA sistema, do sistema za pracenje poslovanja i ukljucenja u informacione sisteme, sve preko standardizovanih komunikacionig interfejsa. Trend je svakako da se u automatizaciju ukljuce komunikacioni mehanizmi koji se primenjuju u office-svetu!

AUTOMATIZACIJA NA BAZI KOMPONENTI počiva na PROFI Net-u

Kao što je na pocetku receno, udruženje korisnika PROFIBUS-a (PNO), definisalo je jedan novi komunikacioni, automatizacioni i inženjerski model, nezavisan od bilo kog proizvodaca opreme, pod imenom PROFI Net. Za transparentnu komunikaciju preko PROFIBUS-a i ETHERNET-a primenjuje PROFI Net na tržištu odomacene standarde iz IT sveta. Komunikacija ce sve više da se oslanja na (industrijski) ETHERNET i TCP/IP (pre svega zbog vecih kolicina podataka koje se mogu preneti), ali ce, zbog svoje brzine reakcije i deterministicke prirode (zna se vreme u kome ce se dobiti odziv - što kod ETHERNET-a nije slucaj, uprkos raznim modifikacijam i unapredenjima u tom smeru), u razmeni podataka izmedu standardnih decentralnih uredaja i dalje da ostane PROFIBUS. Sve dosadašnje PROFIBUS investicije apsolutno zadržavaju svoju vrednost i ostaju "zašticene". Naime, PROFI Net predvida da se svaki standardan PROFIBUS segment, sa kompletnim spektrom PROFIBUS uredaja, može, bez ikakvih hardversko-softverskih modifikacija da ukljuci u PROFI Net strukture preko tzv. PROXI-ja. To su ili specijalni uredaji za konverziju protokola i elektricnih signala, ili neki od upravljackih sistema, npr. naš WinAC (PC based upravljacki sistem).

Zahvaljujuci nezavisnosti tehnologije komponenti od fizike bus-sistema, predstavlja PROFI Net optimalnu platformu za koncepte automatizacije buducnosti, bazirane na internetu i industrijskom ETHERNET-u.

Novi inženjerski alat

koji SIEMENS razvija (Siemens-Engineering-Tool) za PROFI Net aplikacije, predstavljace kraj spirale relativno komplikovanog programiranja komunikacije izmedu inteligentnih uredaja. On ce ujedno omoguciti i jednostavnije ukljucivanje uredaja drugih proizvodaca u naš koncept TOTALNO INTEGRISANE AUTOMATIZACIJE. Ovaj alat omogucava GRAFICKO predstavljanje mašina ili postrojenja preko njegovih softverskih komponenti. Projektantu ostaje da povlacenjen linija poveže tehnološke interfejse, i na taj nacin su definisane komunikacione veze, kao i podaci za pristup sistema za vizuelizaciju ili IT aplikacije! Naravno, dalje su na raspolaganju razne test i dijagnosticke funkcije. Za samo pravljenje softverskih komponenti koriste se alati za programiranje ili parametrizaciju pojedinih proizvodaca opreme. Nakon toga se pravi biblioteka tih komponenti i ona se importuje u nadredeni SIEMENS-ov inženjerski alat. Na taj nacin zadržava se postojeci Know-How kod programiranja, a i osoblju za održavanje se olakšava rad, tj. vrednost njihovog znanja i iskustva ostaje ocuvana. Ostaje samo da se i svi proizvodaci priduže ovom konceptu, i svoje alate za programiranje i parametrizaciju sopstvenih uredaja prošire, tj. prilagode za integraciju u SIEMENS-ov inženjerski alat nove generacije. x