Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

TwinCAT Cloud Engineering – умная разработка проекта непосредственно в облаке

Технология управления на базе ПК представляет собой открытую централизованную платформу управления, которая охватывает весь спектр функциональных возможностей оборудования и оптимально подходит для реализации высокоэффективных стратегий автоматизации на основе интернета вещей (IoT). Платформа позволяет пользователям подключать свои машины, оборудование и производственные линии, обеспечивая тем самым повышение эффективности всех процессов. TwinCAT Cloud Engineering от Beckhoff – идеальное решение для этой цели, дающее возможность легко создавать и администрировать экземпляры виртуальных машин, разрабатывать и запускать в облаке проекты для систем управления.

ООО «Бекхофф Автоматизация», г. Москва

Bekhof.png

скачать pdf >>

Для промышленных предприятий способность эффективно использовать облачные сервисы приобретает все большее значение в конкурентной борьбе, поскольку эти сервисы позволяют внедрять масштабируемые приложения легко и с гораздо меньшими усилиями, чем в прошлом. Поэтому технология управления на ба­зе ПК служит для них комплексной платформой, которая позволяет использовать инфраструктуру IoT в целях дальнейшего развития глобализированного промышленного производства. Создание надежных и расширяемых каналов связи между территориально рассредоточенными системами управления (например, для поддержки сценариев работы с большими массивами данных или аналитики) – это лишь начало; следующим шагом будет обеспечение максимальной простоты удаленного управления и обслуживания этих объединенных систем. Здесь приходит на помощь TwinCAT Cloud Engineering: это решение позволяет устанавливать и запускать имеющиеся продукты TwinCAT Engineering и Runtime непосредственно в облаке.


Облачные вычисления: путь к сетевой автоматизации

По данным за 2018 год, в ми­ре насчитывалось более 7 миллиардов активных устройств интернета вещей, и эксперты предполагают, что к 2025 го­ду эта цифра может увеличиться до 22 миллиардов. Все эти устройства смогут подключаться друг к другу через расширяемую инфраструктуру, поддерживаемую облачными технологиями. Подобная инфраструктура дает широкие возможности производителям оборудования и операторам заводов: за счет эффективного использования потенциала технологий управления на ба­зе ПК и облачных технологий для организации сетей автоматизации они могут в среднесрочной и долгосрочной перспективе добиться и сохранить конкурентное преимущество. Объединение машин и оборудования – как на локальном уровне, так и, что особенно важно, в различных точках размещения – не только создает основу для новых бизнес-моделей, но и повышает эффективность всех производственных процессов – от проектирования до анализа производственных данных, благодаря облачным технологиям и надежной стратегии предупредительного технического обслуживания в целях повышения эксплуатационной готовности и сокращения времени простоя (рис. 1)1.

Ris_1_small.jpg

Рис. 1. TwinCAT Cloud Engineering упрощает интеграцию ИТ, первоначальную настройку и удаленный доступ, что позволяет осуществлять управление, поиск и устранение неисправностей, а также техническое обслуживание даже в территориально удаленных производственных системах (увеличить изображение)

Системы управления на ба­зе ПК от Beckhoff помогают пользователям внедрять оптимальные стратегии автоматизации на основе IoT: они охватывают весь спектр функциональных возможностей оборудования – от ПЛК и управления перемещением до робототехники, машинного зрения, HMI и машинного обучения – благодаря открытой центральной платформе управления. Технология управления на ба­зе ПК позволяет пользователям легко связывать друг с другом машины, оборудование и производственные линии, повышая эффективность процессов. А с помощью TwinCAT Cloud Engineering пользователи смогут с легкостью создавать собственные экземпляры виртуальных машин и контроллеров и управлять ими непосредственно в облаке. Все это дополняется интегрированной аналитикой и HMI.

Уже несколько лет пользователи запускают среду разработки Twin­CAT на виртуальной машине в облаке, однако для этого им нужно регистрироваться у поставщика облачных услуг и устанавливать все компоненты Twin­CAT вручную. Теперь же Beckhoff предлагает собственный комплексный пакет Twin­CAT Cloud Engineering, обеспечивающий такие же возможности. Это облачное решение, доступное на сайте компании Beckhoff, дает зарегистрированным пользователям доступ к их виртуальным машинам через веб-портал (рис. 2). Для этого необходим только веб-браузер, никакого дополнительного программного обеспечения устанавливать или запускать не нужно. Благодаря такому подходу пользователи могут работать в среде разработки TwinCAT на устройствах, которые раньше не поддерживались, таких как планшетные ПК.

Ris_2_small.jpg

Рис. 2. Пользователи могут создавать экземпляры виртуальных машин и контроллеры и управлять ими непосредственно в облаке через веб-портал Beckhoff (увеличить изображение)


Рассчитан как на новичков, так и на опытных пользователей

Пакет TwinCAT Cloud Engineering предлагается в разных ценовых категориях и обладает различными наборами функций, предназначенными для двух типов пользователей: новичков и профессионалов. Новички могут в течение определенного времени ознакомиться со всеми функциональными возможностями продукта. Лимит времени сокращается только тогда, когда система запущена, при этом время использования регистрируется с точностью до ча­са. Пользователь самостоятельно запускает и останавливает свои экземпляры виртуальных машин, что позволяет эффективно управлять выделенным ему временем. Профессионалы по окончании пробного периода могут продолжить использовать свой экземпляр за ежемесячную плату. Кроме то­го, профессиональные пользователи получают доступ к центральному репозиторию исходного кода.

TwinCAT – это платформа для систем управления на ба­зе ПК, которая открывает перед профессионалами широкие возможности для создания и развития производственных проектов. Новое решение Twin­CAT Cloud Engineering позволяет использовать существующие программные компоненты Twin­CAT, включая установку Twin­CAT на локальной машине, то есть на компьютере разработчика. В качестве опции все программное обеспечение Twin­CAT может быть перенесено в облако. Единственным отличием от традиционной рабочей модели станет запуск Twin­CAT на виртуальной машине, а не на локальном ПК. Стоит отметить, что Twin­CAT Cloud Engineering избавляет пользователей от необходимости привыкать к новой программной среде, поскольку они могут продолжать работать как прежде, используя те же привычные инструменты разработки и ресурсы. Другим преимуществом является исключение необходимости устанавливать и содержать на одном ПК отдельные версии программного обеспечения для разных поколений машин. Теперь пользователи имеют возможность запускать отдельные экземпляры Twin­CAT Cloud Engineering разных версий, доступ к которым они могут получать удаленно по ме­ре необходимости. Благодаря этому у пользователей всегда под рукой будет нужная версия программного обеспечения для любой машины. Проектные файлы хранятся в репозитории контроля исходного ко­да, доступном непосредственно из среды разработки Twin­CAT XAE.

Структура TwinCAT Cloud Engineering представляет собой привычную среду автоматизации, в которой не только профессионалы (разработчики оборудования и операторы установок), но и другие пользователи смогут работать комфортно. Кроме то­го, экземпляр Twin­CAT Cloud Engineering предоставляет пользователям, только начинающим работать с программным обеспечением для автоматизации Twin­CAT, оптимальную и комплексную платформу, позволяющую начать знакомство с возможностями Twin­CAT. Образцы кода и видеоуроки содержат инструкции и информацию, необходимые для быстрого освоения Twin­CAT и создания первых проектов автоматизации. Уроки сгруппированы по уровням квалификации так, чтобы начинающие пользователи сумели легко найти необходимую им информацию, а встроенная лента новостей позволяет следить за последними разработками TwinCAT.


Упрощение процедур и реализации решений

Настраиваемый дашборд предоставляет пользователям обзор всех созданных ими экземпляров виртуальных машин Twin­CAT Cloud Engineering. С не­го также можно выполнить подключение к экземпляру в режиме удаленного рабочего стола по се­ти интернет. Для установки HTTPS-соединения необходим только веб-брау­зер. Для этого не требуется никакого специального программного обеспечения или изменения настроек корпоративного брандмауэра. Для доступа к проекту из экземпляра используется привычный инструментарий Twin­CAT XAE, добавляемый в систему управления исходным кодом либо с помощью инструмента совместной работы на ба­зе Git, ли­бо в качестве резервной копии. Обмен данными между виртуальным и физическим оборудованием осуществляется посредством Secure ADS или ADS-over-MQTT, при этом передача данных защищена стандартными средствами безопасности, такими как шифрование TLS и сертификаты.

Настройка экземпляра TwinCAT Cloud Engineering занимает всего несколько минут благодаря специальному автоматизированному процессу. Интерфейс пользователя интегрирован в веб-брау­зер. Установка и использование какого-либо другого программного обеспечения не требуется, а доступ к интерфейсу пользователя будет возможен на любой операционной системе или пользовательском устройстве. Подключить экземпляр к реальному физическому оборудованию управления тоже просто, ведь все компоненты имеют один и тот же порт связи; это еще больше упрощает интеграцию с существующей ИТ-инфраструктурой.

Отдельный экземпляр TwinCAT Cloud Engineering может соединяться с несколькими контроллерами, что обеспечивает удаленную диагностику машины и удаленную отладку программ ПЛК. Настроить визуализацию и включить глобальный удаленный доступ очень просто, поскольку визуализация запускается в облаке. Обмен проектами выполняется легко благодаря системе управления исходным кодом. Более то­го, возможно подключение локальных установок Twin­CAT, а проекты вне среды Twin­CAT Cloud Engineering могут и дальше использоваться и синхронизироваться.

Благодаря передовым функциональным возможностям системы управления версиями, Twin­CAT может подключаться к системам на ба­зе Git для контроля версий проектов автоматизации. Функции Twin­CAT Multi-User обеспечивают простой и удобный доступ пользователей к репозиторию контроля исходных кодов, не требуя специальных навыков или глубоких знаний. При активации настройки Twin­CAT в репозитории автоматически проводятся и документируются необходимые процедуры регистрации, а также создаются соответствующие ветви. Это существенно облегчает совместную работу над проектами автоматизации. Twin­CAT Cloud Engineering обеспечивает такую же функциональность: интеграция Git-сервера в экземпляр виртуальной машины или использование облачного сервиса на ба­зе Git позволяют нескольким пользователям одновременно работать над несколькими экземплярами. Причем для этого им да­же не обязательно быть фактическими пользователями Twin­CAT Cloud Engineering, поскольку доступ к системе контроля исходных кодов может быть предоставлен и локальным пользователям (рис. 3).

Ris_3_small.jpg

Рис. 3. Эффективное сотрудничество через облако возможно даже для больших групп специалистов, в состав которых входят локальные и облачные пользователи (увеличить изображение)


Оптимизация станков с помощью облачного анализа данных

Решение TwinCAT Analytics от Beckhoff обеспечивает как выборочный, так и непрерывный анализ данных. Оно включает в се­бя ряд программных инструментов и механизмов, предназначенных для различных вариантов применения и призванных помочь пользователям быстро озна­комиться с машинным анализом. Встроенные возможности генерации ко­да позволяют Twin­CAT Analytics автоматически конвертировать конфигурации анализа в код ПЛК, соответствующий стандарту IEC 61131, и включать его в среду выполнения ПЛК, что обеспечивает круглосуточный анализ работы подключенных машин.

Наряду с генерацией кода Twin­CAT Analytics также автоматически формирует дашборд для анализа. Эта панель Twin­CAT Analytics One-Click Dashboard, основанная на HMI Twin­CAT 3, написана на HTML5 для полной совместимости с другими платформами. Одним щелчком мы­ши пользователи могут создать не только дашборд, но и все приложение Twin­CAT 3 HMI вместе с исходным кодом HMI, который впоследствии модифицируется по ме­ре необходимости. Веб-страницы предоставляются Twin­CAT HMI Server. Код Twin­CAT Analytics и дашборд также можно использовать из среды Twin­CAT Cloud Engineering. Благодаря то­му, что экземпляр Twin­CAT Cloud Engineering доступен из любой точки ми­ра, у авторизованных пользователей есть доступ к дашборду Twin­CAT Analytics в любое время и в любом месте.

_____________________

1Все иллюстрации в статье принадлежат компании Beckhoff Automation.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 1(97)_2022

С. Гольдштейн, менеджер 
по продукту TwinCAT Connectivity & IoT, Beckhoff Automation,
ООО «Бекхофф Автоматизация», г. Москва,
тел.: +7 (495) 419-0744,
e-mail: russia@beckhoff.com,
сайт: beckhoff.com


Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406  LjN8Jsy9H

Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406  LjN8Jsy9H