RSTi-EP CPE100 zamiast VersaMax. Kiedy należy rozważyć migrację systemu?

Zmiany w technologii wytwarzania, wycofanie produktów z oferty czy większe potrzeby funkcjonalne to jedne z głównych powodów, dla których klienci decydują się na zmiany w obecnych systemach.

Wiele takich systemów na polskim rynku dostarczył ASTOR w oparciu o serię VersaMax – sterowniki PLC do małych i średnich zastosowań, które automatyzowały polskie zakłady z branży wod-kan, chemicznej, hutniczej oraz energetycznej. VersaMax wykorzystywany był również przez producentów maszyn. Na rynku debiutował 20 lat temu i w 2017 roku doczekał się godnego następcy: RSTi-EP CPE100 oraz układów RSTi-EP I/O. Kiedy i czy migracja systemu jest konieczna?

Kiedy migrować a kiedy wymieniać?

Bez dokładanej analizy stanu faktycznego, obecnych oczekiwań użytkownika oraz obranej strategii rozwoju przedsiębiorstwa ciężko wskazać, czy system należy migrować, wymienić w całości na inny czy pozostawić bez zmian. Na migrację najczęściej decydują się użytkownicy, dla których technologia wytwarzania pozostaje niezmienna lub zmienia się w niewielkim zakresie i zakłada wykorzystanie w dużym stopniu posiadanych elementów i zasobów.

W takich przypadkach migracja może ograniczyć się do wymiany niezbędnych komponentów systemu na takie, które dadzą użytkownikowi wymierne korzyści: podniesienie wydajności i szybkości systemu, możliwość integracji z innymi urządzeniami czy ułatwienie serwisu i obsługi. W przypadku wymiany systemu sterowania, zakres prac jest znacznie większy i oprócz systemu sterowania wymienia się często urządzenia technologiczne. Na wymianę zatem najczęściej decydują się użytkownicy, którzy zakładają znaczące modyfikacje lub zmiany w technologii wytwarzania i nie przewidują wykorzystania posiadanych zasobów.

Powody migracji i wymiany systemów sterowania

Użytkownicy wskazują 4 główne powody migracji systemów. Są to:

• Konieczność zmiany technologii w zakresie prowadzenia procesu.
  Dotyczy to przede wszystkim użytkowników systemów o charakterze procesowym. Obejmuje nowe sposoby wytwarzania, nowocześniejsze technologie przyspieszające produkcję, podnoszące jej jakość lub zdecydowanie ograniczające koszty produkcyjne i operacyjne. Ponieważ takie inwestycje wymagają największych nakładów finansowych, użytkownicy w takich przypadkach decydują się częściej na kompleksową wymianę systemu, niż na migrację wybranych elementów.
• Wycofanie produktów z oferty.
  Migracja systemu ma na celu zagwarantowanie dostępności do części zamiennych w razie pojawiających się awarii, co redukuje koszty operacyjne spowodowane dłuższym zatrzymaniem produkcji. W takich przypadkach technologia wytwarzania pozostaje taka sama, a migracja systemu jest najbardziej uzasadniona ekonomicznie.
• Większe potrzeby funkcjonalne w systemie.
  Najczęściej pojawiająca się potrzeba to podniesienie wydajności i jakości produkcji. Dotyczy to zarówno systemów dyskretnych, jak i maszyn oraz aplikacji o charakterze procesowym. Dla systemu sterowania oznacza to skrócenie cyklu maszyny, możliwość łatwej integracji z innymi urządzeniami czy podniesienie bezpieczeństwa. W takich przypadkach, w zależności od zakresu koniecznych do wprowadzenia zmian, wystarczającym rozwiązaniem może okazać się migracja.
• Wyższa niezawodność systemu.
  To powód, dla którego użytkownicy są w gotowi wymienić cały system sterowania. Częste awarie to nie tylko wysokie koszty operacyjne, ale i utrata wizerunku w oczach sowich kontrahentów. Nieplanowane przestoje mogą być także źródłem dodatkowego zagrożenia dla operatorów oraz dla środowiska naturalnego.

Dlaczego warto migrować systemy VersaMax do CPE100?

W kontekście aktualnych potrzeb i oczekiwań dla nowych i modernizowanych systemów sterowania małej i średniej wielkości może okazać się ze funkcjonalność dostępna w serii VersaMax będzie niewystarczająca. Z tego powodu w ofercie GE Automation&Controls pojawiła się seria PACSystems RSTi-EP CPE100 oraz układy RSTi-EP I/O. Wykorzystanie CPE100 zamiast VersaMax niesie za sobą wiele korzyści:

• Mniejsze gabaryty sterownika i układu I/O – Kontroler CPE100 ma budowę kompaktową (szerokość zaledwie 40 mm), co pozwala zaoszczędzić sporo miejsca w szafie. Również układy RSTi-EP I/O należą do najmniejszych gabarytowo na rynku i pozwalają – w ramach jednego węzła, którego szerokość nie przekroczy 80 cm – obsłużyć do 1024 sygnałów obiektowych. Ma to szczególne znaczenie dla konstruktorów maszyn, dla których każdy cm2 w szafie jest bardzo ważny. Dla porównania: VersaMax – max. szerokość węzła 65 cm, obsługa max 256 sygnałów.
• Elastyczna architektura systemu – Układy RSTi-EP podłączane są do sterownika w oparciu o magistralę Ethernet. Dzięki temu układy można zamontować tuż przy PLC lub rozproszyć je na obiekcie. Dzięki temu system może mieć architekturę rozproszoną lub scentralizowaną. Taki model pozwala też stosować krótsze kable sygnałowe, a cała komunikacja staje się bardziej odporna na zakłócenia. A VersaMax? Budowa modułowa, system scentralizowany.
• Większe możliwości programistyczne i komunikacyjne – CPE100 wyposażony jest w engine PACSystems, a więc może być programowany tak samo jak kontrolery serii RX3i. Daje to dużo większą swobodę podczas pisania programu sterującego. 1 MB pamięci RAM przeznaczonej na program sterujący to możliwość tworzenia bardziej rozbudowanych algorytmów automatycznej regulacji w oparciu o LD, FBD, ST oraz bloki PPS (VersaMax – 128 K pamięci RAM, programowanie w LD, IL)
• Większa wydajność systemu sterowania – CPE100 wyposażony jest w jednostkę centralną Dual Core 1 GHz. Pozwala na bardzo szybką realizację programów sterujących – testy pokazują, że program z 5000 regulatorami PID można wykonać w czasie 30 ms. (VersaMax – CPU 50 MHz, max. 1000 regulatorów PID, czas 275 ms)
• Większa funkcjonalność – Standardowym wyposażeniem CPE100 są 2 niezależne porty Ethernet z obsługą Profinet z MRP, Modbus TCP Client, Server, SRTP, EGD oraz OPC-UA. Obsługa tych standardów komunikacyjnych pozwala na prostą integrację z dowolnym systemem automatyki. Dodatkowo w ramach RSTi-EP można obsługiwać moduły bezpieczne i budować systemy z SIL3. Dla porównania: VersaMax – wbudowany RS232/484 oraz Ethernet; obsługa Modus RTU Master/Slave, SPN, SRTP oraz EGD.
• Prostszy serwis systemu – Układy RSTi-EP mają wbudowany WebServer, pozwalający na ich zdalną diagnostykę i serwis poprzez przeglądarkę internetową. Interfejsy, moduły oraz poszczególne kanały pomiarowe podsiadają rozbudowaną diagnostykę, która dodatkowo dostępna jest z poziomu programu logicznego. Warto również dodać, że montaż/demontaż modułów może być wykonywany na ruchu. A VersaMax? Serwis wyłącznie lokalny, uboga diagnostyka.
• Większe bezpieczeństwo systemu – CPE100 posiada certyfikat Achilles Level 1, który nadawany jest urządzeniom testowanym pod kątem cyberataków. Dodatkowo pozwala podłączać układy RSTi-EP w sieci o topologii ringu, co zabezpieczana nas przed utratą komunikacji na wypadek uszkodzenia magistrali komunikacyjnej. Obsługuje też szeroki zakres temperatur pracy: CPE (-40 do 60°C) , RSTi-EP (-20 do 60°C). Tymczasem VersaMax – brak certyfikatów bezpieczeństwa, temp pracy 0-55oC.

Jak migrować system VersaMax do CPE100 i co użytkownik może ponownie wykorzystać?

Migracja z VersaMax do PACSystems CPE100 jest prosta, pozwala zaoszczędzić sporo czasu i pieniędzy. Konfiguracja i programowanie CPE100 realizowana jest z poziomu Proficy Machine Edition Lite lub Professional w wersji 9.5 lub nowszej. Pełna kompatybilność CPE100 ze sterownikami VersaMax pozwala wykorzystać posiadany program sterujący.

Wbudowany w PME kompilator automatycznie waliduje projekt pod kątem wgrania go do kontrolera CPE100 i jeśli pojawiają się jakieś rozbieżności, poinformuje programistę, co jest niezgodne. Rozbieżności dotyczą kilku bloków funkcyjnych, które w kontrolerach PACSystems mają wyższą wykonalność i należy zaznaczyć, czy chcemy z niej skorzystać, czy pozostawiamy w obecnej postaci.

Kasety VersaMax I/O, które do tej pory pracowały razem ze sterownikiem, możemy w nowym systemie wykorzystać jako węzły I/O. W tym celu wystarczy zamienić jednostkę centralną na interfejs komunikacyjny IC200PNS001 lub IC200PNS002. Układ taki staje się węzłem oddalonym, który podłączamy do CPE100 za pośrednictwem sieci Profinet. Konfiguracja w projekcie ogranicza się wyłącznie do dodania węzła do kontrolera, skonfigurowania wykorzystywanych modułów rozszerzeń oraz skonfigurowania adresów referencyjnych dla modułów. Ważne jest to, że układ może być podłączony w sieci o topologii RING. Jeśli do systemu chcemy podłączyć dodatkowe układy I/O, warto zrobić to w oparciu o serię RSTi-EP I/O.

Ile kosztują elementy niezbędne podczas migracji?

Migracja wcale nie musi oznaczać wysokich nakładów inwestycyjnych. Możliwość wykorzystania posiadanych aplikacji sterujących oraz układów I/O, szaf sterowniczych oraz okablowania obiektowego pozwala zaoszczędzić sporo czasu i pieniędzy. Elementy, w które będziemy musieli zainwestować to:

• Licencja Proficy Machine Edition – Migracji nie zaczniemy, jeśli nie będziemy mieli oprogramowania PME w wersji co najmniej 9.5. Wielu użytkowników posiada starszą wersję narzędzia i dla nich ASTOR przygotował specjalną ofertę pozwalającą na aktualizację do wersji Professional 9.5 w specjalnej cenie. Jeśli nie posiadamy oprogramowania, każdemu nowemu użytkownikowi przysługuje zakup jednej licencji cenie promocyjnej cenie. ASTOR przygotował też zestaw startowy, który zawiera licencję Proficy Machine Edition Lite.
• Jednostka centralna PACSystems EPSCPE100 – Cena jednostki centralnej CPE100 jest na dokładnie takim samym poziomie, jak cena najbardziej zaawansowanej jednostki VersaMax IC200CPUE05, a dostarcza użytkownikowi znacznie większą funkcjonalność i wydajność. Co do jednostki centralnej VersaMax, należy jeszcze doliczyć dedykowany zasilacz IC200PWR002, który kosztuje 590 PLN.
• Interfejs komunikacyjny IC200PNS001 – Interfejs jest niezbędny, jeśli chcemy wykorzystać posiadane moduły rozszerzeń VersaMax jako układ I/O dla CPE100. Cena skanera Profinet wynosi 1 030 PLN.
• Migracja programu sterującego – Indywidualna wycena przez firmę integratorską. Użytkownik. który ma doświadczenie w konfiguracji i programowaniu systemów GE. może spróbować samodzielnie migrować system do CPE100.
• Dodatkowe układy RSTi-EP – Cena uzależniona od konfiguracji, ale w stosunku do serii VersaMax układy są około 7% tańsze.