Rondetafelconferentie met aanbieders uit uiteenlopende disciplines
Applicatie als basis voor keuze industriële PC 25 jaar geleden introduceerde IBM de Personal Computer. Sindsdien is het snel gegaan met de PC, ook
in de industrie. Het aantal aanbieders van industriële uitvoeringen loopt in de vele tientallen. Maar hoe steekt dgfnarkt in Nederland in elkaar en welke trends zijn voor de Nederlandse industrie van belang?
En waar moet bij de aanschaf van een industriële PC aandacht aan worden besteed?Deze vragen wer-
den beantwoord tijdens de rondetafelbijeenkomst die Aandrijftechniek organiseerde. tekst Madn Franke,Beta Riblic Reiatlom Lddschendam-Voorhout
foro's Henk Riswlck FotografieAzewijn
TECHNIEK Besturingen
kirouwbaarheid, beschikbaarheid en reproduceerbaarheid - drie begrippen die de industrie dag in dag uit bezighouden. Begrippen die er ook voor zorgen dat aan industride appararuur hoge eisen worden gesteld. Om die reden is het niet verwonderlijk dat de industrikle PC in korte tijd een vaste waarde voor industride processen is geworden. De technologie achter de industriele PC is inmiddels volledig gerijpt, maar de hardware- en softwareontwikkelingen blijven onverminderd snel gaan - niet in de laatste plaats door de kornsi van de nieuwste processortechnologie met hogere snelheid, minder warmteproductie en lager energieverbruik. Kwart eeuw industri2h PC's IPrecies 25 jaar geleden introduceerde IBM haar eerste industriële computer. Deze industriele uitvoering van de toen gangbare AT computer grocide in de afgelopen decennia uit tot een serieuze alleskunner voor de industrie. Sindsdien hebben tal van prcducenren en leveranciers uit de hardware- én softwarewereld zich op de industriele PCmarkt gestort. En met hen kwamen ook systeemintegratorsdie de industriele PC (IPC] omarmden voor het realiseren van specifieke applicaties. De huidige niarkt vmr indmiriele PC's is dan ook even veelzijdig als veelomvattend. En datzelfde geldt voor de manier waarop naar industriële PC's wordt gekeken. "Een indusrritle PC is een PC die geschikt is gemaakt voor roepassingen in de industrie", kchnjEt flarm Geurink
Taco Scheper van HPS Industrial ziet voor de IPC een belangrijke rol weggelegd als het oni betrouwbaarheid en beschikbaarheid gaat. "De industride PC is inderdaad een PC die is afgestemd op de eisen van de industrie. Dat betekent dat voor de IPC hoge eisen worden gesteld aan zekerheid. Dat bereik je onder meer door een betrouwbare siroomvoorziening en extra veiligheden." JUrjen'verhoeff van Beckhoff vult aan: "Er wordt zoveel mogelijk gebruikgemaakt van standaardcomponenten en -technieken. Door die standaardisaiie kan een koppeling met de back-office worden gegarandeerd. Door hei toevoegen van exira software kunnen vervolgens verschillende real-time besruringsfuncriesaan de IPC worden toegevoegd."
Robbie Janssens: 'Bundelpakket van IPC en control-
lersoftware combineert openheid en snelheid van de PC met de controllertaken van de PLC"
Harm Geurink*Ookde PLC evolueert nog steeds"
Kees Zagers: 'Leverancierspecifieke Ethernet-oplossingen doen afbreuk aan open karakter van de IPC"
4
M m dan bosturing I Maar de industriele PC wordt niet alleen ingezet
PLC evolueert
nog steeds
Peter Noodelijk:'OpenI-ieid is de facto standaard in de wereld van d e indus+irt+ PC's"
van Phoenix Contact de IPC. Edwin Slot van IFM Electronic komt uit de hardwarewereld en ziel de industriek PC als onlosmakelijk onderdeel van een groter geheel: "voor o m is de IPC een verzameling van besturingscomponenten die aan elkaar zijn geknoopt en voorzien worden van tén hoofdbestunng. met ieder zijn individuele taken. Een IPC is daarmee meer een netwerkachlige PC."
voor besturingstaken. Peter Noodelijk van Duranmatic: "Onze touch panel PC's worden meer ingezet voor visualisering dan voor besturingstaken. ttoe de 'binnenkant' van die PC eruit ziet, wordt bepaald door de toepassing. Onze klanten zijn meestal op zoek naar een PC voor visualicering en beschikken zelf over de sokware die daarop gaat draaien." Dat neenit niet weg dat verschillende functies uitstekend in één industriele PC kunnen worden gecombineerd. Robbie Janssens van Siemens Nederland: "Onze industriële PC's hebben een open karakter die voor verschiilende functies en uiteenlopende appli-
RONDE-TAFEL-BIJEENKOMST INDUST~IELEPC'S Aan de ronde-tafel-bijeenkomst over industriële PC's werd deelgenomen door - H a m Geurink van Phwnix Contact (Zevenaar) - Gerdo Jong van Festo (Delft) - Piet Tak van %R IndustriëleAutomatisering (Breda) - Remco Krul van National Instruments (Woerden) - Edwin Slot van IFM Electronic (Harderwijk) - Jurjen Verhoeff van Beckhoff (Haarlem)
-
Taco Scheper van HPS Industrial(Scherpenzeel) Kees Zagers van SI-Kwadraat (Nuenen) Peter N d e l i j k van Duranmatic (Dordrecht) Robbie Janssens van Siemens Nederland (Den Haag).
AANDRIJFTECHNIEK
m MEI 2010
21
)
kunnm worden ~ b r u î k tmet specirbcke sohmrc vocir de btditnuig. Me combinatie wordt als bundelpakket geleverd, waarbij de h u r i n g altijd voorrang heeft." Remco Km1 van National lnstniments vult aan: 'Omdat de PC's kunnen w r dm uitgerust met verschiliende kernen is het ook mogelijk om midd&.virtualisaiitsoltwart, meerdert besturingssysiemen naast elkaar te laten draaien en poorten m software individueel in k rlditen." Dat h u t e kiînkt Piet Tak van B&R indust* Autotmhrlng rlskant ìn de o m : "Jemoet dit g h k r ook tegen z i c h d btsehermen. Hij kent &re e n w i l & d c & n ~ n a u r i n d u s - richt en spelen inmíacing, decentrale tritk t q m s h p venaien. Maar in intelligentie, closed-loop mnml en ditomgwingwordcn~eisenge- netwerkFunction;aLteit van de 1PC een steld aan Mén s o I t ~ . " seedskk@km ml.Dit stelt hoge eisen mecten,die nier altijd zijn V O Q ~ " O p r r ~ ~ t - j h ~ a p e n kar&ervimdeindusuielePCk;mbij DkdhtrkentTakook Wetìxgon de productie van de bawmmponm- ~ ~ m e l * * v a n ten worden gcpmfiteerd van scbaaiv, w m m de indua*le PC graottt en &mmm w relatisf lage steedsvakerookeenmlgingspdenbíj ûat b1PCs binnen hand- dm-quisitie. Vïa een aantal sse enbuieilr die cwldaard worden g e l d stappen vm&nen vervolgens kmet eeu nink d&dteiten, trouwbare huringssystemen op de t c p een k d b a m prijs. Wordt er markt die de toepwing voor bestuook @nu&& al die funcne rinpakm mogelijk maakien. De IPC nalikim ofgaat het toch steeds wew k f i zich driarmtc ontwjkkcid lot tcn om mawerk? alleskunner maar vereist wior itdtrt W o Jong van M o : 'induniele toepassing nog wel dat hij op maai pworden met de dag wm- wordt toe&." pen de aummatwringneem1 na- Op de vrmg of er ook nog mmut toe. W m r moet her automg- a h r e o p mgwingen of uitvminandm worden w- gm e zijn, mwmd MoeTT:
'Er wordt al op grote cdiaal ge maakt van embedded PCs.De naliteit hiervan is weliswaar uiigekleed, maar de h u is v e r l g e l j b met die van Krul vul1 aan: ' û p h e i d geboden door Field Ro Gate Arrays (FPGA's). Wij
catie
~~
FPGA
Mldden@nn~tlgvan&wrigceeuwd4ed&neldR.ogirmmMe~e Array ( F W ha# Intde. Deze g e ï n t a g h schakeling uk pr+ grammeerbare camptenten dle op Hiuhllknde mankrsn kunnen wwdcn gepragrammmd. In kgendllng tot IC's die spdfkkwar een a p plimk wordeil ontwihld en womlen zijn van lnmuctks dk niet kunnm worden veranderd,kunnen M ' s q m h w o d m geconflgud Waar de IPC vmr de u M n g -n taken afhankeiijk Isvan em k s t u r l w systeem, Mde FPGA voidwnde aan een stukje ppogrammacok. h m # e vormt 6 FPGA als het ware mhard war alm^mn de wit applicatie. Omdat de FPGA van natureeen paraliei pyffcem 4wr&de @lcatie niet kmvloed wanneer extra verwieiklngqmâteh nodlg Is8wandlan kunnen meerdere k s t u r l n g s l mct ~ vmchllkndt smlhkn op een FPGA draaien,
m
22
MEI 2010 N MNDRIJffECHNIEK
-
Zie ook hu k i e r FPGA.
Taco Scheper:'Belangrijke ral voor IPC blj garanderen ktrouwbaarheld m k schikbaarkW
bwauwhawr W i k irwriiliaI Indumkie 9den vauk ontworpen en voor intensieí en h n g d u Tegen de achtergrond m k heersing wordt daarmm moglijkc besdiikbaarbeid en beluiw$o.mit hu proecs
IPC heeft zich ontwikkeld tot alleskunner
Remco hI:'tPC als oplos-
lwcnsduur mmen hetibm d u s d e pzJf. Hot
sing voor dle gwailen waar de P K nlet voor witwikeld k of elgen hardwareontwlldreling niet -[lk Is*
kantrxiromgvhg in de Mustne wordm gcbntikt. Ik vraag nm af of er bij
TECHNIEK Besturingen
.IPCS&WS--+
ddjkrlrmmlircn~ mnx3l.l 'm mek op&ta#l
p d
1
ïran
Ethernetis daar
+uur mm aldus , N d -
*
PckW p i i i d i s d l c 1 ~ d k ~,&FtKstcziIgioQan
SI-Kuidmir zljn twLjfcLs. '
Ibsl. coirblnitkl j Duellde h- Edwdn Sk'EPCahxmm b a a r k a h w a gelden uiterad &g aan elkaar gp ook vmr d m d à d PC5 en PLCs. k n o o p t e h r l ~ r n
ook een maar. Die bedrijven ziel# juist vasthouden aan een PiC-omp
&hrinde~vanckind~ pmntenmet#nhooMaummvcrmik de P K em be- h u r i n g * hnptjkrol. Hotwzhuùdere* ten~vandcIPCIVullen~eb .j::.-i,:-, kaaraanofmatrdc#nplsiatsmakai &&f ,+L u :k,> 9: PC is G e ~ ' k n f p t d d ~ o n s e
krhdzietweleenvcrschuiving.*De PK is &t langaam aan het mandeminIPC.-Bmrancieabieden bijvoorMd PiCs met Windowc CE,Vmronsis&t~jkaleenW3 met InteríacehD Scheper ziet in de PLC en IK juist em mtreW
.
~
b
j
~
,
.~ . -. l ~
-
-l
u
:
1
11
afgestemd Op
k l m m ~ ~ n o g o m ~ ~ d t e ~
u*-& -
.
d t ~ o o k ~ o r d e a o m m ~ tit zorgen. Je merkt dat de P U nog e'kn van de steeds c v o k u ~ en daarmee bjh het t i d e vim dt PU= dan oak nag lang industrie -.. uitst~." niaiazkht.Dt~PLC'sver... . , Het elkaar W o n e r e n is em tomn .rzl mei die : -,: trend die niet alleen bij de PU3 en IPC * , K . Je makr dutdelijk dal & s mew naar el- clrdo*%mWrqkï
[email protected]:"Ook kaar-s i m p k g omdat n e t w ~ r ..nindeidustri~eautomatkrbgìseen stetds mem l - W e s in de PK'S LPCwwdtn stee& kb*de structuur mmaan, m- UiIrbubj Wie kt 16- - p h M rijw . . wrik-@. Een kwemkt,kmtalsrieltatde~ m
m
m
1
. ,
pwschiltsdardcIFCsMakvoor& taopbg ea W A & zijn be-
,
Is. En mct het p w
doeld." Zyn PLCs daarmee m gml wkotnav&? Jan*liseas: ' kP L c m d a m nog Sleedg m m de IPC wordt daarn a inperct ~ om meer flmibihteit en o p k i d w kunnen inrdueren. M 1 zie je steeds meer dedicated PLC's op de m a k v e h j n e n , bijvoorbeeld in de machinebouw. Maar op het momenr At die machhebouwer mk een kopn a r & kmuitooromgwing wil, wordi de IPC ingezet om dat te rakml."
Tak V w r sommige bcdn~wn&uilt in die apenheid de industride PC
~
2
5
j
~
~
e
n
o
;
Caurink: "Ik denk dat we allemaal Pit Tak Want verwacht en maar kén doel hebben: het leveren veríangt IPC met bijbehovan een PC die aan de eisen van de in- rende ktrouwbaarheld en dustriele klant voldoet.* Zagers ver- beschlkbaarhe8 volgt: "De meesten zien de indusiriele PC eigenlijk als een swn 'noodzakelijk kwaad'. Ze worden door hun klanten gedwongen om deze 'open' hardware te leveren, maar zouden liever hun eigen 'gesloten' besturirtpplossingen leveren. En omdat zij een rotaaloplossing mwttn leveren, komt ook de 1PC erbij in het leveringsprogramma." Door Slot ervaart in de dagelijkse praktijk dat de IFC een onderdeel is vaneen standaardisatie oplossing. "Van huis uit zijn wij sensorleverancier en bij ons begint het koppeling met dan ook altijd met de vraag 'welke data wil ik opvragen en gebruiken?' bac k-office Vervolgens worden de daarvoor n d zakelijke censoren gekoppeld aan IPC's. Klanten vragen steeds vaker naar data op managementniveau, naar iníonnatie waarmee men inzicht krijgt in de continurteii en beheercbaarheid van het proces. De data uit sensoren op het laagste niveau worden b o o r steeds belangrijker. De opslag van die data vindt plaats op industride PC's. Voor de h u r u i g is het van belang dat de data zo transparant mogelijk zijn; de IPC is dan dus eigenlijk een forse datalogger.
Tegelijkenijd worden rnicropmeswren steeds kleiner en kunnen claarmee ook in sensoren op het laagste niveau worden toegepast. Om optimaal gebruik ie kunnen maken van die moge-
Jurjen V e r M "Door sian-
daardisatie kan koppeling met back-office wcwden gegarandeerd'
T,
de ideale situatie begin je inderdaad met goede specificaties. Maar vaak dki ien die speaiìaiies bij de kIani 'nissczi de oren' en moet eem een trajeCr w& den doorlopen waarin samen met & klant de speaficaties worden u& In de praktijk kom1 het dan nog r* matig voor dat & ontwikkeihgwmdd benodigde software in een te laat dium wordt gestan. Dat is een kans,want de keuze voar de juiwe ZOU moeten phbvinden op h & v& de benodigde software." ! Jong kan zich &ar in vinden. -De van het hele ontwikkelproces
lijkheid en data zo transparant mogelijk te houden. is een IPC vitaal. Sensordata worden daarnaast veel gebruikt voor real-time bewaking of moniionng van processen en het onderhoud. Ook daar is een IPC een absoluut vereiste." Krul: *Deachtergrond van ons kdrijf ligt in de softwaregebaseerde instrumentatie, of virtuele instrumentatie. In alle omgevingen merk je dat sofware belangrijker wordt dan hardware. Zo kijken wij ook tegen de IFC aan. Wij zien het als een oplossing v w r die gevallen waarvoor de PLC niet is ontwikkeld of waar men geen tijd of geld
heeft voor een eigen hrdware-ontwikkeling. In de markten die wij bedienen, merk je dat de high-level programmeertaal steeds vaker het keuzecriterium wordt. Dlc taal wordt vervolgens overgezet op een plat fom. Dat kan een IPC rijn maar net zo goed een FPGA-gebaseerd systeem." IPC I Beide voorbeelden tonen aan dat de mogelijkheden en het aantal tmpassingen van de industriete PC p t zijn. Hm worden dit mogelijkheden ro doelmatig mogelijk geschiki gemaaki vcnir de betrelfende toepascing? Kml: 'Gewoonlijk begint het met de cpecifimies van een klant, de V O Sdie moeten worden beciuurd of u i t g k m en de sneiheid waarmee dat moet gekuren." ûe praktijk wil echter nog wel eens weerbarstiger zijn, verklaart Tak. 'In
m
keurigheid en gewicht. Doar â m qw splitsing kun je eenvoudiger l d k i a m i welke onderdelen o i functiesje W. of 1PC-gebaseerde besturingsplatíonk moet gaan uitvoeren. Zo &r je d$ omgeving die beheersbaarheid at; schaalbaarheid voor de toekomst wgelijk maken." h In tal van industride pr-n m aan strenge voorwaarden en eisen warrs den voldaan. Gelden die ook als gangspunt voor de keuze van de I K 3 zeker. H a komt re mtie worden gesteld. Voor die is de IPC veelal een vereisle.* #
3s
4
I;
