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Perché i controlli virtuali aiutano a combattere i problemi di consegna
La seconda parte dell'articolo sul "Controllo industriale 5.0": Come può essere utilizzato e quali vantaggi offre.
L'articolo Sulla via del controllo 5.0 descriveva come i sistemi di controllo industriale stiano diventando sempre più astratti grazie all'uso di tecnologie moderne, che li rendono più compatti, più flessibili e più facili da mantenere. Questo sviluppo porta infine al "Controllo 5.0", il PLC virtuale. Come si presentano in pratica questi controllori virtuali e come possono essere utilizzati? Il seguente articolo lo spiega utilizzando la piattaforma leader di mercato IEC 61131-3 CODESYS.
Cosa serve per astrarre dal dispositivo fisico
Tutti conoscono le unità virtuali e persino i computer virtualizzati. Queste immagini di dispositivi fisici, in questo caso dischi rigidi o PC Windows, ci aiutano a utilizzarne le funzioni. E lo fanno senza che i dispositivi siano realmente presenti. Le immagini sono create da software su architetture di computer sufficientemente potenti. In ambito informatico, tali virtualizzazioni sono utili per aumentare la sicurezza dei dati dei sistemi attraverso limiti di accesso ragionevoli, oltre a consentire configurazioni indipendenti per utenti e applicazioni diverse.
Lo stesso vale per i sistemi di controllo virtualizzati: Innanzitutto, è necessario un hardware potente come sottostruttura. Anche se il PLC è astratto, deve essere ospitato ed eseguito da qualche parte. Da questo punto di vista, il PLC virtuale non è inizialmente diverso da un computer industriale con un sistema operativo e un SoftPLC installato su di esso. Tuttavia, per poter gestire un numero qualsiasi di controllori virtuali indipendenti l'uno dall'altro su un pezzo di hardware, è necessaria un'ulteriore astrazione. I contenitori software o hypervisor sono adatti a questo scopo.
Essi separano l'hardware dal sistema operativo che vi gira sopra. Prima di creare un contenitore o una macchina virtuale, l'utente ne definisce la funzionalità e le prestazioni nelle descrizioni del contenitore o nei file di configurazione, compresa la configurazione corrispondente per il SoftPLC, come CODESYS Virtual Control SL. Vengono anche definite le risorse hardware a cui il contenitore può accedere. Questo è essenziale per poter realizzare gli accessi I/O dal controllore. I protocolli di comunicazione basati su Ethernet e i sistemi fieldbus sono particolarmente adatti a questo scopo. In questo modo è possibile definire porte LAN virtuali nel contenitore, che sono collegate a porte fisiche nella descrizione del contenitore.
Grazie alla virtualizzazione supportata dall'hardware, ciò è possibile con prestazioni elevate sui sistemi moderni. Ciò significa che è possibile ottenere valori in tempo reale ancora migliori rispetto ai SoftPLC eseguiti in modo nativo sul sistema host, grazie a una migliore delimitazione dei processi e al supporto hardware.
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Autore: Roland Wagner, Responsabile Marketing Prodotti, CODESYS GmbH