El con­trol ba­sa­do en PC

Automática e Instrumentación - - PORTADA -

Ca­da día, nues­tros clien­tes nos pi­den ma­yor fle­xi­bi­li­dad, adap­tar­nos de una ma­ne­ra rá­pi­da a sus re­qui­si­tos, mi­ni­mi­zan­do el ti­me-to-mar­ket sin que ello con­lle­ve una pér­di­da de ca­li­dad en el pro­ce­so pro­duc­ti­vo. En de­fi­ni­ti­va, pa­sar de una pro­duc­ción en se­rie en la que to­dos los ele­men­tos son exac­ta­men­te igua­les a una fa­bri­ca­ción cus­to­mi­za­da y per­so­na­li­za­da. Es aquí don­de en­tra en jue­go la di­gi­ta­li­za­ción.

Aes­tos nue­vos re­tos que nos plan­tea la Cuar­ta Re­vo­lu­ción In­dus­trial les da­mos res­pues­ta apo­yán­do­nos en so­lu­cio­nes tan­to a ni­vel hard­wa­re co­mo soft­wa­re. Ello nos per­mi­te aco­me­ter es­tos nue­vos de­sa­fíos in­cre­men­tan­do la in­te­li­gen­cia de nues­tras in­dus­trias y la trans­pa­ren­cia de los da­tos des­de el ni­vel de cam­po has­ta ni­ve­les su­pe­rio­res den­tro de la pi­rá­mi­de de au­to­ma­ti­za­ción, in­clu­yen­do so­lu­cio­nes ba­sa­das en Cloud, lo que nos per­mi­te mi­ni­mi­zar el ci­clo de vi­da com­ple­to del pro­duc­to, fa­ci­li­tan­do así un pro­ce­so con­ti­nuo de me­jo­ra.

Con­trol ba­sa­do en PC:

En el ám­bi­to de las so­lu­cio­nes de con­trol ba­sa­do en PC, apos­ta­mos por un en­torno abier­to e in­de­pen­dien­te que nos per­mi­ta adap­tar­nos a las di­fe­ren­tes ne­ce­si­da­des de la in­dus­tria cuan­do se re­quie­ren fun­cio­na­li­da­des ex­tras a las so­lu­cio­nes es­tán­dar de PLC. El con­tro­la­dor Simatic S7-1500 Soft­wa­re com­bi­na los be­ne­fi­cios que nos apor­tan los con­tro­la­do­res SIMATIC con la fle­xi­bi­li­dad que nos fa­ci­li­ta una so­lu­ción de con­trol ba­sa­do en PC y to­do ello pro­gra­ma­do den­tro de nues­tra pla­ta­for­ma de in­ge­nie­ría TIA POR­TAL.

El prin­ci­pal desafío al que nos en­fren­ta­mos: dis­po­ni­bi­li­dad y ro­bus­tez

Has­ta la apa­ri­ción de la nue­va pla­ta­for­ma de con­trol ba­sa­do en PC, se usa­ba un ker­nel em­be­bi­do en Win­dows pa­ra así ga­ran­ti­zar un con­tro­la­dor soft­wa­re con ca­pa­ci­dad pa­ra eje­cu­tar­se en tiem­po real. El con­trol, por lo tan­to, só­lo es­tá dis­po­ni­ble mien­tras Win­dows fun­cio­ne co­rrec­ta­men­te. Un reini­cio o fa­llo del sis­te­ma ope­ra­ti­vo se tra­du­ce en un fa­llo del con­tro­la­dor lo que con­lle­va una pa­ra­da de la má­qui­na o de la plan­ta completa, con los cos­tes aso­cia­dos que su­po-

ne. Hay mu­chos fac­to­res po­si­bles que pue­den cau­sar un fa­llo del sis­te­ma ope­ra­ti­vo, co­mo pue­den ser vi­rus, cras­hes por so­bre­car­ga o reini­cios in­ten­cio­na­dos por la ins­ta­la­ción de nue­vo soft­wa­re.

La so­lu­ción: con­tro­la­dor SIMATIC S7-1500 Soft­wa­re

El S7-1500 Soft­wa­re ofre­ce la fun­cio­na­li­dad de nues­tras CPU S71500 in­te­gra­da den­tro de un PC in­dus­trial SIMATIC. Sin em­bar­go, es­te con­trol no es­tá em­be­bi­do en el sis­te­ma ope­ra­ti­vo del equi­po, sino que se eje­cu­ta en pa­ra­le­lo a él. La ca­pa soft­wa­re Sie­mens Hy­per­vi­sor se en­car­ga de dis­tri­buir los re­cur­sos hard­wa­re del PC, co­mo pue­den ser nú­cleos de pro­ce­sa­dor, in­ter­fa­ces de co­mu­ni­ca­ción o par­ti­cio­nes de me­mo­ria, ex­clu­si­va­men­te pa­ra el sis­te­ma ope­ra­ti­vo o pa­ra el con­tro­la­dor soft­wa­re. És­to im­pli­ca que an­te cual­quier reini­cio o error del sis­te­ma ope­ra­ti­vo no tie­ne nin­gu­na in­ci­den­cia so­bre el pro­gra­ma de con­trol.

A pe­sar de la in­de­pen­den­cia del con­tro­la­dor soft­wa­re de Win­dows, los da­tos se pue­den co­mu­ni­car en­tre am­bos de una ma­ne­ra sen­ci­lla. En pri­mer lu­gar, se so­por­ta co­mu­ni­ca­ción na­ti­va en­tre el 1500 Soft­wa­re y nues­tras so­lu­cio­nes de vi­sua­li­za­ción in­te­gra­da WINCC RT Ad­van­ced (que se eje­cu­ta­ría den­tro de la par­te Win­dows) de ca­ra a agru­par en una úni­ca pla­ta­for­ma la so­lu­ción de con­trol y vi­sua­li­za­ción. En se­gun­do lu­gar, gra­cias al kit de de­sa­rro­llo abier­to ODK 1500S, te­ne­mos la po­si­bi­li­dad de in­te­grar en el pro­gra­ma de Step 7 pro­gra­ma­cio­nes rea­li­za­das en len­gua­jes de al­to ni­vel desa­rro­lla­das en en­tor­nos co­mo Eclip­se o Vi­sual Stu­dio.

A par­tir de la ver­sión de firm­wa­re 2.5, el con­tro­la­dor soft­wa­re dis­po­ne ade­más de ser­vi­dor OPC UA in­te­gra­do, lo que fa­ci­li­ta la in­ter­co­nec­ti­vi­dad del sis­te­ma den­tro de un en­torno de co­mu­ni­ca­ción ba­sa­do en la in­dus­tria 4.0.

La con­fi­gu­ra­ción del equi­po se rea­li­za ín­te­gra­men­te des­de TIA POR­TAL, sin ne­ce­si­dad de rea­li­zar nin­gún ajus­te a ni­vel de Win­dows, lo que se tra­du­ce en una in­ge­nie­ría efi­cien­te, se­gu­ra y ami­ga­ble pa­ra el usua­rio. Ade­más, ofre­ce pro­tec­ción de know-how, es­pe­cial­men­te útil pa­ra fa­bri­can­tes de ma­qui­na­ria, así co­mo con­fi­gu­ra­ción de los ni­ve­les de ac­ce­so de acuer­do a los re­qui­si­tos del clien­te fi­nal.

Den­tro del 1500 Soft­wa­re, con­ta­mos con la va­rian­te que nos per­mi­te lle­var a ca­bo fun­cio­na­li­da­des de Sa­fety de ca­ra a abor­dar ma­nio­bras de se­gu­ri­dad cum­plien­do con las nor­ma­ti­vas más exi­gen­tes. Pa­ra el usua­rio, es­to se tra­du­ce en un aho­rro de es­pa­cio en ar­ma­rio, así co­mo los cos­tes aso­cia­dos a un con­tro­la­dor de­di­ca­do a la par­te de Sa­fety.

So­lu­ción Hard­wa­re Sie­mens se ca­rac­te­ri­za por com­pren­der la in­te­gra­ción en el con­cep­to más am­plio, lo cual lo po­de­mos apli­car tam­bién al ám­bi­to del con­trol ba­sa­do en PC. El 1500 Soft­wa­re se puede eje­cu­tar en pla­ta­for­mas PC ca­rac­te­ri­za­das por su ro­bus­tez:

SIMATIC IPCS Ofre­cen enor­me fle­xi­bi­li­dad en su con­fi­gu­ra­ción, así co­mo má­xi­mo ren­di­mien­to pa­ra im­ple­men­ta­ción de al­go­rit­mos com­ple­jos de con­trol y apli­ca­cio­nes Win­dows pa­ra au­to­ma­ti­za­ción.

Es­tán pen­sa­dos pa­ra un fun­cio­na­mien­to con­ti­nuo gra­cias a los es­tán­da­res de ca­li­dad en el pro­ce­so de fa­bri­ca­ción y de­sa­rro­llo, de­sa­rro­llo pro­pio de pla­ca ba­se y BIOS y so­me­ti­mien­to a prue­bas de es­trés y re­sis­ten­cia de ca­da uno de ellos pre­vio a su sa­li­da de fá­bri­ca.

ET200SP Open Con­tro­ller Sis­te­ma de con­trol com­pac­to y ro­bus­to que com­bi­na la fun­cio­na­li­dad de nues­tra pe­ri­fe­ria des­cen­tra­li­za­da ET200SP con una pla­ta­for­ma de con­trol ba­sa­do en PC.

Per­mi­te el 1500 Soft­wa­re en su ver­sión es­tán­dar, sa­fety e in­clu­so tec­no­ló­gi­ca lo que per­mi­te im­ple­men­tar apli­ca­cio­nes exi­gen­tes en el ám­bi­to de Mo­tion Con­trol co­mo pue­den ser ta­reas de sin­cro­nis­mos ab­so­lu­tos o im­ple­men­ta­ción de le­vas.

Cam­pos de apli­ca­ción tí­pi­cos

La com­bi­na­ción del con­trol ba­sa­do en PC con la pro­gra­ma­ción en len­gua­jes de al­to ni­vel es es­pe­cial­men­te ade­cua­da en to­do ti­po de in­dus­trias, tan­to fa­bri­can­tes de ma­qui­na­ria co­mo plan­tas de pro­duc­ción en las que se re­quie­ran:

Com­bi­na­ción de múl­ti­ples ta­reas en un úni­co dis­po­si­ti­vo, co­mo puede ser el con­trol, la vi­sua­li­za­ción y apli­ca­cio­nes ba­sa­das en PC.

Ges­tión y co­mu­ni­ca­ción de ba­ses de da­tos.

In­te­gra­ción de al­go­rit­mos com­ple­jos.

In­te­gra­ción de có­di­go de al­to ni­vel exis­ten­te.

In­te­gra­ción de soft­wa­re de ter­ce­ros co­mo puede ser pro­ce­sa­do de ima­gen.

In­te­gra­ción de desa­rro­llos ba­sa­dos en mo­de­los de Matlab Si­mu­link. Alberto Pe­nal­ba, Pro­duct Ma­na­ger SIMATIC Ipc/con­trol Ba­sa­do en PC de Sie­mens Es­pa­ña

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