From Plc To Pc - Sostituzione di un PLC con un PC

[fulvioromano]

Salve a tutti,

ho una rete costituita da 3 nodi profibus dp ed un nodo mpi controllati da un plc. Devo sostituire la il plc con un pc industriale e dunque riscrivere il software del plc sul pc.

Come posso fare a far comunicare la rete con il pc? Esistono schede (per esempio PCI) possibilmente poco costose, che mi permettano di accedere al protocollo profibus e mpi da pc?

Spero di essere stato chiaro...

grazie anticipatamente

[Ing_DeMA75]

Esistono anche su USB a basso costo...ma forse questo è l'ultimo dei tuoi problemi..

[fulvioromano]

Qual'è ultimo dei miei problemi? Il prezzo? E perché?

[Ing_DeMA75]

..e dunque riscrivere il software del plc sul pc.

il lavoro >>>costo convertitore (applicon USB)!

Modificato: 9 ottobre 2007 da Ing_DeMA75

[fulvioromano]

In realtà:

1) il software del plc è da rifare in varie parti

2) il plc viene tolto da mezzo, quindi prezzo(pc+connettore+lavoro) <= prezzo(plc dismesso)

3) il progetto è di ricerca, quindi trovare la configurazione a minor prezzo anche a costo di un maggior lavoro è la soluzione ideale per commercializzare l'applicazione

4) il pc va inserito comunque nella rete per l'aggiunta di un nuovo sistema intelligente quindi l'equazione viene corretta in: prezzo(connettore+lavoro) <= prezzo(plc dismesso)

5) io sono sottopagato, quindi il costo del lavoro non incide molto

Premesso ciò puoi consigliarmi qualche soluzione? Ad esempio USB costa meno di PCI, ma l'affidabilità in campo industriale?

Inoltre, scusa l'ignoranza, ma una volta che collego il profibus al pc come leggo, ad esempio in C++ i 256 bit del protocollo?

[lucios]

Esistono schede (per esempio PCI) possibilmente poco costose, che mi permettano di accedere al protocollo profibus e mpi da pc?

Prova a sentire questi ragazzi.

Master profibus sicuramente c'è qualcosa, MPI non saprei

Ciao

[Ing_DeMA75]

Ad esempio USB costa meno di PCI, ma l'affidabilità in campo industriale?

la presa USB non è meno affidabile del PC con O.S e HD standard(!)

..ma una volta che collego il profibus al pc come leggo, ad esempio in C++ i 256 bit del protocollo?

Quasi la totalità dei costruttori di interfaccie ti mettono a disposizione OPC o DLL per la lettura scittura dei dati sia da Vb/Vc/C/xNet

Una domanda , come risolvete l'indeterminazione del "tempo ciclo" su PC con O.S tradizionale (visto che dovete fare della logica)?

[fulvioromano]

Una domanda , come risolvete l'indeterminazione del "tempo ciclo" su PC con O.S tradizionale (visto che dovete fare della logica)?

Parli del jitter? Sul pc ho un'applicazione che fa tutte le letture in polling. L'indeterminazione non mi da nessun problema, altrimenti non avrei mai tentato questa via.

Comunque se si vuole un sistema realtime esistono molti sistemi operativi realtime, ad esempio Linux, ma anche Unix (visto che molti quando sentono "Linux" rispondono, "ah, ma allora devi giocare!"...che ignoranza! ).

Far girare un sistema RT su pc è uguale a farlo girare sul PLC, tranne per il fatto che le cpu dei pc sono più potenti e meno costose. A dirla tutta i contro ci sono. Se la cpu di un plc cade a terra non perde un clock, se cade una di un pc...non so se mi spiego!

[lucios]

Far girare un sistema RT su pc è uguale a farlo girare sul PLC

Beh, non è proprio vero...

Il sistema operativo di un plc è pensato originariamente per il real-time ed è, in genere, estremamente "robusto" e affidabile (schedulatore dei task, watchdog, ingressi prioritari, ecc ecc ). Inoltre l'hardware è espressamente progettato allo scopo.

I sistemi operativi "classici" forniti di un kernel realtime non vanno male, ma se si deve affrontare un'automazione importante con garanzie di affidabilità ecc. un plc è, secondo me, ancora la scelta obbligata.

Ciao

[walter.r]

...ma se si deve affrontare un'automazione importante con garanzie di affidabilità ecc. un plc è, secondo me, ancora la scelta obbligata.

Concordo in pieno con lucios.

Forse in un prossimo futuro le cose saranno diverse, ma a tutt'oggi non c'è storia....

[fulvioromano]

Ammetto di non avere grande esperienza in merito di plc, ma qualcuno di voi ha mai visto un pc embedded lavorare in ambito industriale e dare problemi? Se si che tipo di problemi?

Lavoro con robot il cui sistema di controllo centralizzato è affidato ad un pc embedded RT e si basa su modelli dinamici non lineari. Il controllo decentralizzato è affidato invece a schede di controllo che lavorano ad azioni standard. Anche in condizioni di "harsh enviroment" questi sistemi lavorano 24h, 365.25 giorni all'anno (così comprendo anche i bisestili!) e quando si fermano è perché bisogna fare manutenzione meccanica al manipolatore.

Non voglio essere polemico, anche perché sono un novellino e non potrei sostenere polemiche con fatti reali ma ho l'impressione che la frase sentita spesso: "Ma sei pazzo ad usare un pc? Vedi che il sistema deve andare in impianto e non in un laboratorio di ricerca e sviluppo!" sia una fobia inculcata dai produttori di plc e così diffusa perché la paura è tanta che nessuno ha mai fatto reali prove comparative.

[walter.r]

"Ma sei pazzo ad usare un pc?

No, assolutamente, non è questo il problema.

Bisogna distinguere cosa si intende per PC: quello che tu descrivi, cioè un PC embedded RealTime è un oggetto che, se ci pensi, è forse più vicino come concetto ad un PLC che ad un "normale" PC.

Se nella tua applicazione puoi usare hardware "speciale" non ti porti dietro i guai di un PC "general purpose", cioè affidabilità, possibilità da parte degli operatori di andare a manipolare, installare ogni genere di stupidaggine, usare sistemi operativi poco affidabili in riferimento all'automazione, etc...

Del resto, anche in un PLC c'è un processore, della memoria RAM, un'unità di memorizzazione, periferiche, etc.., solo che sono costruiti PENSANDO all'ambiente in cui andranno a operare.

Non a caso lucios parlava di "garanzie di affiabilità".

Modificato: 12 ottobre 2007 da walter.r

[lucios]

Lavoro con robot il cui sistema di controllo centralizzato è affidato ad un pc embedded RT

Si, ma cosa fa esattamente questo controllo centralizzato?

Ti faccio un semplice esempio: mettiamo che tu debba dare un consenso sul fronte di salita di un microswitch che rimane ad 1 per 15 msec, sei proprio sicuro che non avrai mai problemi utilizzando un software che gira su un sistema operativo (pensato per dare altre tipi di prestazioni), che gira su un hardware (non certo ottimizzato allo scopo)?

Ciao

[Savino]

ma una volta che collego il profibus al pc come leggo, ad esempio in C++ i 256 bit del protocollo?

Utilizzando un OPC Server !

[Tak]

CITAZIONE

...ma se si deve affrontare un'automazione importante con garanzie di affidabilità ecc. un plc è, secondo me, ancora la scelta obbligata.

Concordo in pieno con lucios.

Forse in un prossimo futuro le cose saranno diverse, ma a tutt'oggi non c'è storia....

Vabbè che siamo su PLC Forum, ma suvvia il mondo si è evoluto e voi non ve ne siete manco accorti

Fortunatamente ci sono grossi gruppi che possono investire in R&D e rendersi conto degli enormi vantaggi nell sostituire i PLC con dei softPLC per il controllo dei loro macchinari.

Per esempio nel mondo della plastca i 4 più grossi costrutturi di macchine al mondo almeno da un lustro hanno abbandonato il classico PLC. Per chi ancora avesse una visione Tolemaica dell'automazione consiglio una visita al K K

[Livio Orsini]

Vabbè che siamo su PLC Forum, ma suvvia il mondo si è evoluto e voi non ve ne siete manco accorti

No Tak, ce ne siamo accorti da un pezzo. Il vero punto focale del problema non è soft PLC si o soft PLC no, ma come realizzi il soft PLC.

Se prendi un normale PC da ufficio, gli infili una scheda per gestire la periferia sul campo, fai girare il software di controllo sotto WINxx, realizzi una immonda schifezza senza nessuna affidabilità.

Se, invece, fai le cose seriamente usando un PC di grado industriale, usi un sitema operativo True RTOS dove, eventualmente, WINxx è solo un job dello SO, usato per gestire la HMI allora hai un sistema industriale però i costi spesso superano quelli di un PLC tradizionale, per non parlare poi della flessibilità delle funzioni di I/O.

Anche grandi produttori di PLC classici si sono cimentati in queste applicazioni, con risultati tecnicamente molto validi, un po' meno dal punto di vista economico.

Siemens ad esempio ha seguito due strade.

La prima soluzione consiste in un vero e proprio PC "veramente" industriale. Su questo rack oltre alla CPU trovano posto moduli di I/O e di comunicazione. Il sistema operativo è il classico RTOS Siemens di derivazione Intel. WINxx è un job di questo SO e serve per la HMI ed, eventualmente per il data base di processo. Questa linea di prodotto è la M7.

La seconda prevede una scheda da inserire nel PC. La scheda sfrutta il bus del PC esclusivamente per comunicare con il PC medesimo. Ha un suo processore con un suo sitema operativo, è alimentatata da un alimentatore esterno, comunica con la perifieria del campo in profibus.

Comunque il soft PLC non è un'idea nuova ne, tantomeno copernicana (in contrapposizione della tua visione delPLC come tolemaico). Anzi è solamente un ritorno all'origine, alla preistoria dei PLC.

Non so se lo sai ma il PLC nasce alla fine degli anni '60 su richiesta della GM. La gara fu vinta da A&B e da un altro marchio non più operativo. La soluzione prevista era un mini computer, con i relativi rack di I/O solo digitali, dotato di un software che permetteva all'utilizzatore di configurare logiche in ladder diagram.

Ricordo che alla fine degli anni '70, quando ero impiegato in grande azienda Italiana produttrice di termo elettromeccanica, di sistemi di trazione, di generatori, motori e sistemi di automazione si usava un sistema della Westinghouse che era un vero e proprio soft PLC. Il sistema era costituito da un mini computer industriale, simil PDP11, dotato degli I/O di intefaccia campo. Scegliendo il SO si poteva lavorare o come computer in real time o come PLC. La differenza stava, oltre che nello SO, nel compilatore. In un caso si programmava in assembler o in un linguaggio strutturato simil PL1, nell'altro in ladder diagram.

Modificato: 13 ottobre 2007 da Livio Orsini

[Tak]

1) Il mio post precedente non era indirizzato a tutto PLC Forum, ma solo a chi aveva manifestato un certo scetticismo sull'affidabilità nell'utilizzo del PC al posto del PLC!!

2) Ti posso assicurare che grandi costruttori di macchine utilizzano softPLC con sistemi operativi Microsoft quali XP, 2000, o NT da anni. Per chi è ancora diffidente torno a consigliare una visita alla fiera K e parlare con chi le macchine le costruisce e le deve vendere, garantendo oltre all'affidabilità un'alta produttività (se questa non fosse necessaria basterebbe ancora il PLC )

3) M7 l'ho conosciuto, ma la Siemens l'ha abbandonato da almeno 6 anni (con somma incazzatura di molti grossi clienti che hanno abbandonato Siemens). Il massimo esperto di M7 in Italia, bravissima e competente persona, da 6 anni è il responsabile del "mondo" WinAC. Conoscendo il settore potrebbe indicare a chiunque una serie di prodotti non Siemens in grado di garantire prestazioni real-time anche con sistemi operativi Microsoft.

4) Sulla storia del PLC sono impreparato ma mi sembrava che MODICON si fosse sempre vantata di aver commercializzato il primo PLC.

Concludo solo dicendo che a parer mio il PC non sfonda poichè i grossi produttori di PLC non hanno interesse a farlo sfondare. Ed hanno ragione!!! Quanti utili perderebbero se non potessero più vendere non solo la CPU, ma i connettori di plastica venduti al prezzo dell'oro, le guide omega non standard, gli alimentatori, i cavetti di programmazione, i software con linguaggi di programmazione proprietari e le librerie. Mai aprirsi al mercato così si evita la concorrenza.

[walter.r]

...ma solo a chi aveva manifestato un certo scetticismo sull'affidabilità nell'utilizzo del PC al posto del PLC!!

Ognuno di noi ha le sue opinioni e le sue esperienze, Tak.

Ciò che dici nell'ultima parte del tuo post è sicuramente condivisibile, ma sull'uso GENERALIZZATO del PC al posto dei PLC nutro molte perplessità, dettate dall'esperienza.

Considera che chi costruisce impianti medio-grandi, o che comunque non ha problemi di budget, usa materiale selezionato e, diciamo, di qualità.

Chi invece ha una piccola azienda, con margini risicati, tira al risparmio, e anche i 100 €uri di differenza sul costo di un PC si sentono: quindi acquistano PC di bassa qualità, e a quel punto l'affidabilità va a farsi benedire, anche perchè QUEI sistemi operativi che hai citato sono tristemente noti per crashare in caso di difficoltà hardware.

L'esposizione di Livio è più che corretta, il PC di qualità ben configurato e realizzato non costa meno di un PLC....

[Livio Orsini]

Ti posso assicurare che grandi costruttori di macchine utilizzano softPLC con sistemi operativi Microsoft quali XP, 2000, o NT da anni

Spero proprio di dover mai avere a che fare con aziende che usano, per automazione, sistemi operativi WINxx. Chiunque abbia un minimo di competenza in sistemi operativi multitask sa che i sistemi operativi MS WIN non sono sicuri. Un sistema operativo multitask affidabile deve proteggere sia l'area dati che l'area codice. I sistemi WINxx, anche quelli NT, proteggono solo l'area codice. Questo spiega la famosa "schermata blu" tanto temuta. Se si esegue il debug dopo uno di questi crash si nota sempre che lo stack è andato a..."ranocchie".

Tanto per rimanere in tema di fiere, anni fa ad un BIAS, una seria casa proponeva un sistema di controllo, basato su PC, e per dimostrarne l'assoluta affidabilità durante la dimostrazione, basata su di un controllo del pendolo inverso, provocava volutamente il crash di WIN NT mentre il controllo continuava a funzionare regolarmente. Questo poteva avvenire prechè la scheda di controllo aveva un suo sistema operativo. Rimanevano comunque i dubbi legati all'alimentazione, visto che gli alimentatori dei PC non sono certamente immuni ai disturbi tipici di un impanto industriale.

Relativamente alle pretese di Modicon sulla paternità dei PLC sono vere in parte, perchè la gara fu vinta da A&B e Modicon. Però Modicon, come azienda indipendente, è scomparsa da anni. Era stata assorbita da Gould che ne usava ancora il marchio. Non mi sembra che si commercializzino ancora PLC con il marchio Modicon, almeno sono anni che non mi capita di incontrarne. Per questa ragione ho citato :"La gara fu vinta da A&B e da un altro marchio non più operativo."

La Siemens ha abbandonato M7 proprio per motivi economico-commerciali. Infatti era un sistema economicamente valido solo per particolari applicazioni. Tecnicamente era molto valido, però il suo utilizzo non era certo alla portata dell'utente medio di PLC: il sistema operativo RTOS non molto amichevole e facile da usare. Non poteva certamente essere programmato da quel 50% circa di pseudo programmatori di PLC che usano progettare il software a mazzate

Per concludere ognuno è libero di avere opinioni però la scienza e la tecnica non sono come la politica. Si pososno esporre teorie politiche affascinanti basate sul nulla, mentre invece quando si espongono teorie scentifiche è obbligatorio dimostrane la validità. Ad oggi i sitemi operativi MS WINxx non offrono le garanzie di sicurezza ed affidabilità necessarie a garantire il buon funzionamento di un sistema di automazione o regolazione industriale. Sono sistemi sufficientemente affidabili per impieghi casalinghi, di ufficio e per aiuto alla progettazione, perchè l'ambiente domestico o di ufficio è più "pulito" e, soprattutto, perchè un blocco di sistema si risolve, al massimo, con qualche moccolo e qaulche ora di lavoro gettato. In ambito di automazione, invece, un blocco di sistema si risolverebbe con danni alle cose e alle persone.

Però vista la serietà di alcune "grandi aziende" ci si può aspettare anche di peggio.

Modificato: 14 ottobre 2007 da Livio Orsini

[Tak]

Ciò che dici nell'ultima parte del tuo post è sicuramente condivisibile, ma sull'uso GENERALIZZATO del PC al posto dei PLC nutro molte perplessità, dettate dall'esperienza.

Non ho parlato di uso generalizzato del PC al posto del PLC, fossi matto, sono io il primo a dire che ogni applicazione richiede il giusto Hardware: Logo, miniPLC, o PLC che sia.

Comunque per chi già deve installare un buon PC per lo SCADA un passo verso un softlogic non mi sembra del tutto osceno.

Permettimi una domanda: se hai un PC con WinXP Pro a quanti crash o schermate blu hai assistito??

Bene ora sappi che comunque un buon softlogic è del tutto indipendente dal sistema operativo

[Tak]

Per concludere ognuno è libero di avere opinioni però la scienza e la tecnica non sono come la politica. Si pososno esporre teorie politiche affascinanti basate sul nulla, mentre invece quando si espongono teorie scentifiche è obbligatorio dimostrane la validità. Ad oggi i sitemi operativi MS WINxx non offrono le garanzie di sicurezza ed affidabilità necessarie a garantire il buon funzionamento di un sistema di automazione o regolazione industriale. Sono sistemi sufficientemente affidabili per impieghi casalinghi, di ufficio e per aiuto alla progettazione, perchè l'ambiente domestico o di ufficio è più "pulito" e, soprattutto, perchè un blocco di sistema si risolve, al massimo, con qualche moccolo e qaulche ora di lavoro gettato. In ambito di automazione, invece, un blocco di sistema si risolverebbe con danni alle cose e alle persone.

Mi secca indicare delle marche specifiche, perchè così il mio potrebbe sembrare un intervento non del tutto disinteressato, ma ti invito a consultare questo sito xx ed eventualmente scaricare e testare la versione demo del software. Poi ne riparliamo su basi scientifiche ed empiriche

[walter.r]

....ma ti invito a consultare questo sito xx....

...che guarda caso è proprio il software che uso io, sui PLC che uso io....!

Usa un sistema operativo real time indipendente, che nel mio caso è "montato" su un altro S.O., sempre real time.

Quindi nel caso di un softPLC, usa WinXX solo come contenitore ( come dire, NON E' Winxx che fa andare la macchina, per fortuna..).

Personalmente, lo preferisco installato su un hardware specifico, che non abbia tutte le bagatelle di un PC commerciale.

Ripeto, personalmente.

...se hai un PC con WinXP Pro a quanti crash o schermate blu hai assistito??

Certamente a molte meno che con i precedenti, ma mi è capitato di vederlo "morire" con un driver di una stampante, con un software per una chiavetta Bluetooth, e anche per una "non fortunata" versione di un driver per scheda video.

Tutte cose, mi capirai, che in un PLC non ci sono, e di conseguenza non possono fare casino.

Comunque, Tak, siamo nel campo delle preferenze personali.

[Tak]

Usa un sistema operativo real time indipendente, che nel mio caso è "montato" su un altro S.O., sempre real time.

Quindi nel caso di un softPLC, usa WinXX solo come contenitore ( come dire, NON E' Winxx che fa andare la macchina, per fortuna..).

Comunque anche con Winxx funziona ed è affidabile.

Certamente a molte meno che con i precedenti, ma mi è capitato di vederlo "morire" con un driver di una stampante, con un software per una chiavetta Bluetooth, e anche per una "non fortunata" versione di un driver per scheda video.

Tutte cose, mi capirai, che in un PLC non ci sono, e di conseguenza non possono fare casino.

Ma chi vende macchine con softlogic non può mica permettersi di installare una stampante o una chiavetta Bluetooth o modificare una scheda video senza everle precedentemente testate o a macchina funzionante. Sinceramente mi aspettavo delle argomentazioni più serie. Su un PLC standard colleghersti mai una scheda per comunicazioni seriali con la CPU in run?? Non credo proprio. Perchè farlo su una soluzione PC-based??

[lucios]

C'è anche un'altra considerazione da fare...

Il mondo dei pc (hardware + software) ha avuto in questi ultimi anni un'evoluzione velocissima. Appena acquistato un pc è già vecchio....

Ora, nel campo dell'automazione, tutto questo è abbastanza deleterio. Se devi fare dagli impianti che vanno appena un pò più in la della semplice "macchinetta" con una manciata di I/O, minimo ti preoccupi di avere a che fare con degli oggetti testati e stabili. Inoltre devi essere sicuro che se hai un guasto o devi aggiungere qualcosa tra un paio d'anni, sei "ragionevolmente tranquillo" di non avere sorprese.

L'hardware e il software sviluppato per l'automazione ha un'evoluzione più lenta ma più stabile, inoltre i costruttori "seri" garantiscono continuità e compatibilità che nel mondo pc sinceramente non vedo.

Ciao

[Tak]

C'è anche un'altra considerazione da fare...
Il mondo dei pc (hardware + software) ha avuto in questi ultimi anni un'evoluzione velocissima. Appena acquistato un pc è già vecchio....
Ora, nel campo dell'automazione, tutto questo è abbastanza deleterio. Se devi fare dagli impianti che vanno appena un pò più in la della semplice "macchinetta" con una manciata di I/O, minimo ti preoccupi di avere a che fare con degli oggetti testati e stabili. Inoltre devi essere sicuro che se hai un guasto o devi aggiungere qualcosa tra un paio d'anni, sei "ragionevolmente tranquillo" di non avere sorprese.
L'hardware e il software sviluppato per l'automazione ha un'evoluzione più lenta ma più stabile, inoltre i costruttori "seri" garantiscono continuità e compatibilità che nel mondo pc sinceramente non vedo.

Ciao

Anche questo è un falso problema.

1- Con un softlogic sei assolutamente svincolato dall'Hardware, con il vantaggio che come hai ben detto l'evoluzione nel mercato del PC comporta che tra qualche anno si avranno piattaforme HD più performanti ad un prezzo inferiore dell'attuale. Oggi invece, se ti si guasta un PLC tipo S5 o una CPU S7 appena dismessa, devi richiedere il ricambio a prezzi di service

2- Se questo non bastasse i più importanti costruttori di PC Industriali (ma con S.O. Winxx) tipo ASEM o B&R o la stessa Siemens garantiscono la reperibilità dei componenti per almeno un lustro dalla loro uscita di produzione.

Comunque ripeto: non dico che il softplc debba sostituire il PLC in ogni applicazione, ma dove già si utilizza un pc di grado industriale per lo SCADA non vedo quale sia il problema.

Ciao

Modificato: 15 ottobre 2007 da Tak