The Great Enabler:PLC's en het industriële internet der dingen

In een industriële wereld die steeds complexer wordt, is technologie een enabler. Het stelt ons in staat om op nieuwe manieren gegevens te verzamelen en te begrijpen, waardoor we betere beslissingen kunnen nemen over hoe we onze bedrijven runnen. Neem bijvoorbeeld het Industrial Internet of Things (IIoT).

In minder dan een eeuw hebben we de industrie zien transformeren door de derde industriële revolutie. De nieuwste ontwikkeling, Industrie 4.0, introduceerde het idee van de slimme fabriek. Nu bereiken we het omslagpunt waar technologie volwassen genoeg is om die visie op wereldwijde schaal te realiseren. Jamie Smith van Control Techniques kijkt naar de spil die het Industrial Internet of Things (IIoT) tot een realiteit maakt.

We hebben een lange weg afgelegd sinds Industrie 2.0

Als je lang genoeg teruggaat in de tijd voordat PLC's er waren, hadden we relais, timers en elektrische circuitcontrollers. Procesbesturingssystemen waren sterk gedistribueerd en in de fabriek bedraad. Het monitoren van deze systemen was tijdrovend en vaak moesten technici de hele dag door de fabriek lopen. Zoals je je kunt voorstellen, maakte dit het vinden van fouten erg moeilijk. Duidelijk een serieus probleem voor hoogwaardige bedrijven waar downtime miljoenen dollars kan kosten. Dit leidde tot een groeiende vraag naar geïntegreerde besturing. Als gevolg hiervan gingen ingenieurs op zoek naar een betrouwbaar alternatief voor relaislogica. Hieruit zijn programmeerbare logische controllers of PLC's voortgekomen.

PLC's waren vroeger zo groot dat bedrijven vanwege hun omvang en omgevingseisen PLC's in centrale controlekamers installeerden. Ze waren op afstand verbonden met veldapparatuur met behulp van enorme hoeveelheden kabel. Zelfs met alle extra kosten hadden PLC's een enorme impact. Storingen waren gemakkelijker te vinden, downtime verminderd, doorvoer verhoogd en veiligheid verbeterd. Uiteindelijk kwam het erop aan een bedrijf winstgevender te maken, en de PLC heeft dat bereikt.

Het omslagpunt voor het Industrial Internet of Things (IIoT)

Dankzij de technologische ontwikkeling zijn PLC's gestaag gekrompen in omvang en kosten en zijn ze in staat om in zwaardere omgevingen te werken. Dit biedt nieuwe mogelijkheden om het controleniveau te verhogen. Nu kunnen we al onze machines met elkaar verbinden, in meerdere fabrieken, waar ook ter wereld. Die machines kunnen een masterprogramma uitvoeren dat vanuit een kleinere centrale controller naar individuele PLC's wordt gestuurd. Voor minder gecompliceerde processen maakt een eenvoudige buitenboord-PLC op een apparaat de noodzaak voor complexe en dure elektromechanische opties overbodig.

Naarmate de technologie betaalbaarder wordt, zullen meer bedrijven kunnen profiteren van het Industrial Internet of Things (IIoT). Bepaalde goedkope frequentieregelaars worden nu bijvoorbeeld zonder extra kosten geleverd met een ingebouwde PLC. Het moet erg aantrekkelijk zijn voor OEM's.

Enkele grote voordelen van het gebruik van een gedecentraliseerde PLC

1. Grote PLC's kunnen duur zijn. Een mogelijkheid is om de centrale besturing te verwijderen en het werk te spreiden over kleinere PLC's. De kosten kunnen verder worden verlaagd door een frequentieregelaar met ingebouwde PLC te gebruiken.

1. Bij het upgraden of wijzigen van een systeem kan extra codering vereist zijn. Op een gecentraliseerd besturingssysteem kan dit betekenen dat een hele productielijn moet worden stilgelegd. De andere optie is om een ​​lokale controller te hebben die kan worden geïsoleerd, zodat de rest van de lijn door kan gaan.

1. In sommige gevallen verlopen processen te snel voor een centrale controller om onmiddellijk te reageren. Door een gedecentraliseerde controller te hebben, is het mogelijk vertraging te verminderen, wat resulteert in meer uptime.

4. Het is gemakkelijk om verbinding te maken wanneer het apparaat zich in de buurt van de operator bevindt. Dit zorgt voor mogelijkheden zoals trendanalyse, alarmering, batchverwerking of zelfs afdrukken.

1. Het kan moeilijk zijn om problemen op te lossen bij het gebruik van één groot systeem, in tegenstelling tot het werken aan kleinere. Gedistribueerde besturingssoftware is gemakkelijker te onderhouden omdat er minder informatie is om te analyseren.

1. Veldgebaseerde gedistribueerde controllers zijn niet volledig afhankelijk van de centrale controller. Dus in het geval dat de centrale controller defect raakt, zal het hele proces niet mislukken. Hierdoor kan de gebruiker zijn proces voortzetten.

1. Een groot voordeel van een gedistribueerd systeem is dat het gemakkelijker te partitioneren is. U kunt de veiligheid verbeteren door gezoneerde vergrendelingen of lichtafschermingen te gebruiken.

Ter verdediging van het gecentraliseerde systeem

Er is een reden waarom veel mensen nog steeds gecentraliseerde systemen gebruiken. Om te beginnen hebben ze zich gedurende vele jaren bewezen als een effectieve manier om fabrieksbrede communicatie te beheren. Het veranderen van een systeem zou duur en contraproductief zijn, waarom zou je onnodige downtime introduceren als iets al goed werkt?

Voor nieuwe apparatuur kan decentralisatie extra complexiteit toevoegen die niet nodig is. Dus in industrieën waar zwevende deeltjes of temperatuur storingen kunnen veroorzaken, is een eenvoudige installatie met een geconditioneerde gecentraliseerde PLC de betere optie.

Het belangrijkste is dat u een master in uw systeem nodig heeft. Dat betekent één PLC die de mastercommunicatie naar de rest van uw systeem stuurt. Meestal zijn dit krachtige processors die berichten naar kleinere volg-PLC's sturen. Het mooie van deze aanpak is dat we de controle gecentraliseerd houden, maar profiteren van de autonomie van afzonderlijke onderdelen van het systeem.

De spil van verandering

Tot voor kort waren grootte, communicatie en softwarestandaarden allemaal van invloed op onze keuzes. Ze dwongen onze hand bij het bouwen van apparatuur. De mogelijkheden van het Industrial Internet of Things (IIoT) staan ​​op het punt gerealiseerd te worden. Binnenkort zullen er nieuwe bedrijven verschijnen, die dezelfde producten aanbieden, maar intelligentere producten produceren die de uptime verhogen.

De vraag is, bent u klaar voor de volgende golf van innovatie en de volwassenwording van het Industrial Internet of Things (IIoT)?