SPS IPC Drives 2017 — обзор

Международная выставка SPS IPC Drives, прошедшая в конце ноября 2017 года в г. Нюрнберг, Германия, привлекла внимание десятков тысяч специалистов, руководителей и экспертов в области автоматизации производства (factory automation). Основное преимущество этого события, отмечаемое всеми участниками – это концентрированная целевая аудитория со всего мира, посещающая стенды для получения информации о новых продуктах и заключения сделок.

Тренды

В 2017 году выставка была посвящена новым направлениям в развитии отрасли промышленной автоматизации. Заказчикам сегодня нужны только адаптированные под их нужды решения, разработанные в кратчайшие сроки и за минимальный бюджет. Поэтому компании, поставляющие оборудование, ПО и услуги для фабрик и производств, активно ищут способы использовать приемы и методы из сферы IT, чтобы сократить расходы на адаптацию и уменьшить время поставки продуктов и решений для своих клиентов. Облачные технологии, «Интернет вещей», стандартизация протоколов сбора и обмена данными, машинное обучение и обработка сверхбольших массивов данных – вот лишь небольшой список технологий, которые будут приняты на вооружение индустрией автоматизации в ближайшее время.

Концепция «Интернет вещей» (IoT) в применении к сфере автоматизации производства означает прежде всего самостоятельный сбор, обработку и распространение информации самим оборудованием (M2M-коммуникация) с последующим хранением ее в «облаке» и доступом со стороны информационных систем. Развитие стандартов в этой области обеспечит взаимодействие устройств любых производителей без дополнительных затрат на интеграцию, что в конечном итоге обеспечит невиданную гибкость в приобретении и модернизации оборудования для системных интеграторов и поставщиков решений для автомобильной, полупроводниковой промышленности, энергетики и т.д. К сожалению, на первом этапе доверить критичную для производства информацию облачным технологиям будет невозможно, поскольку последствия незаконного проникновения в такую систему будут катастрофичными. На данном этапе наиболее полезной и при этом сравнительно безопасной сферой применения облачных технологий и «интернета вещей» будет сбор и анализ информации о жизненном цикле и степени износа оборудования, для прогнозирования замены частей и другого обслуживания.

Наш стенд на SPS

Компания koenig-pa GmbH продемонстрировала целый ряд решений, помогающих разработчикам систем автоматизации производства создавать современные производительные решения.

Центральная часть стенда отведена под демонстрацию результатов наших разработок в области Motion. Библиотека KPA Motion обеспечивает синхронизированное управление несколькими осями с применением кинематической модели. Разработанное для стенда демо-приложение выполняло отрисовку векторной картинки (логотипа koenig-pa) при помощи роботизированной руки производства Igus:

Библиотека KPA Motion предназначена для разработки эффективных и экономичных систем управления манипуляторами и подвижными частями станков. К преимуществам библиотеки можно отнести поддержку целого ряда операционных систем и аппаратных платформ, независимость от производителя и марки привода, расчет оптимальной траектории «на лету», управление несколькими синхронизированными осями, поддержка промышленной сети EtherCAT «из коробки», функция симуляции для отладки motion-приложений.

На втором стенде мы продемонстрировали другую особенность библиотеки KPA Motion – возможность проксирования функциональных блоков motion-приложения для вынесения управляющей системы на отдельную платформу реального времени. Применение такой архитектуры позволяет реализовать бизнес-логику приложения на одном физическом хосте, не работающем в реальном времени, а все необходимые вычисления, управляющие функции и работу с промышленной шиной выполнять на другом хосте, например, как в случае демо-стенда – под управлением Linux + Xenomai.

Наша среда разработки KPA Automation позволяет создавать системы мониторинга и управления технологическими процессами различного уровня, от простых и доступных по стоимости программных PLC до полноценных систем SCADA. На нашем стенде был представлен демо-проект управляющей системы на базе облегченной версии продукта KPA Automation, который обрабатывал сигналы от тумблеров и управлял светодиодными индикаторами, подключенными к цифровым модулям ввода-вывода Beckhoff для промышленной шины EtherCAT. В состав системы входит как программный PLC (KPA Automation Control), так и собственная система визуализации (HMI) – KPA Automation View.

На следующих стендах были представлены возможности и свойства нашей библиотеки для работы с промышленной сетью EtherCAT – KPA EtherCAT Master.

Эффективный, требующий минимальное количество ресурсов исполнимый код KPA EtherCAT Master может выполняться на любых, даже низкопроизводительных аппаратных платформах. На нашем стенде представлены бюджетные решения на базе Raspberry Pi и Hardkernel ODROID, работающих под управлением Linux. В демо-приложении, запускаемом на данных платформах, применено инновационное решение в соответствии с инициативой IoT – управление конфигурацией промышленной шины посредством веб-интерфейса.
Некоторые из возможных сценариев применения этого подхода были продемонстрированы на стендах, включая динамическое изменение конфигурации промышленной сети и получение доступа к данным датчиков в веб-приложении.

EtherCAT

Высокоскоростная промышленная шина EtherCAT продолжает развиваться и привлекать все новых участников в ряды своих почитателей. Большой стенд консорциума EtherCAT Technology Group (ETG) был посвящен в том числе большому разнообразию существующих решений от ведущих игроков рынка промышленной автоматизации. При помощи партнеров ETG организовала несколько впечатляющих презентаций.

Малое время цикла и высокая скорость обмена данными в режиме real-time – одно из основных преимуществ EtherCAT перед аналогичными решениями. В качестве доказательства на выставке можно было полюбоваться, как ловко на стенде ETG взаимодействуют робот Kuka и транспортная система Beckhoff:

На другом стенде, помимо высокого быстродействия шины EtherCAT, демонстрировались результаты сплоченной работы производителей приводов и систем их управления, являющихся участниками группы ETG. Один программируемый контроллер синхронно управлял группой из 35 осей с контроллерами 24 разных производителей, и любой желающий мог убедиться в безупречной работе этой системы.

Программные и аппаратные продукты компания koenig-pa, полноправного участника группы EtherCAT Technology Group, также были представлены на стендах ETG.

Так, на стенде, демонстрирующем совместимость Master-библиотек различных разработчиков с ведомыми устройствами EtherCAT, можно было убедиться в полной работоспособности и отличных характеристиках нашего продукта, KPA EtherCAT Master.

В зоне аппаратных решений были представлены три ведомых устройства EtherCAT производства koeing-pa GmbH – PCI-контроллеры форм-фактора ATX и PC104, а также шлюз EtherCAT 4CAN.

Резюме

В целом компания koenig-pa положительно оценивает результаты работы на выставке SPS IPC Drives 2017. Представленные образцы оборудования и систем вызвали интерес у посетителей, были проведены успешные переговоры с новыми и действующими клиентами, копилка заказов компании в очередной раз пополнилась.