למה יותר ויותר פרויקטי בקרה עוברים לבקרים וציוד של Beckhoff
PC based control, EtherCAT ו-TwinCAT כבסיס לדור הבא של האוטומציה התעשייתית
בעשור האחרון עוברת תעשיית האוטומציה העולמית מעבר הדרגתי מבקרי PLC "קלאסיים" לפתרונות PC based control עם תקשורת מהירה ופתוחה.
אחת החברות המזוהות ביותר עם המגמה הזאת היא Beckhoff Automation, שפיתחה תפיסה שלמה של בקרה תעשייתית מבוססת PC, תוכנת TwinCAT ותקשורת EtherCAT כסטנדרט מרכזי.
בפוסט זה נציג את העקרונות והיתרונות של עבודה עם בקרים וציוד של Beckhoff, ונראה איפה Romtrex משתלבת בתכנון, אינטגרציה והקמה של פתרונות כאלה בשטח.
מה עומד בבסיס הפתרון של Beckhoff
PC based control
Beckhoff היתה בין החלוצות שהכניסו את ה-PC כמוח המרכזי של מערכות בקרה תעשייתיות, כבר באמצע שנות ה-80.
במקום בקר ייעודי סגור, משתמשים ב-Industrial PC תעשייתי, שעליו רצה תוכנת הבקרה TwinCAT בזמן אמת. שילוב זה מאפשר:
שילוב של PLC, Motion, CNC, Robotics ו-Measurement על פלטפורמה אחת
סקיילביליות גבוהה לפי מספר ליבות המעבד וזיכרון
שילוב קל יותר של פונקציות מתקדמות, אנליטיקה ו-Machine Learning בהמשך
TwinCAT – תוכנת האוטומציה
TwinCAT הופכת כמעט כל מערכת מבוססת PC למערכת בקרה בזמן אמת, עם מספר ריצות מקבילות של PLC, NC, CNC ורובוטיקה.
המאפיינים העיקריים:
פיתוח בהתאם לתקן IEC 61131-3, עם שילוב שפות Ladder, Structured Text ועוד
פיצול מובנה בין סביבת הנדסה (Engineering) לבין Runtime תעשייתי
מודולריות גבוהה: ניתן להוסיף פונקציות ויכולות כתוספים (Functions) בהתאם לאפליקציה
תמיכה ב-PC מבוססי Windows וב-TwinCAT/BSD, עם יכולת עבודה מרובת ליבות
EtherCAT – תקשורת מהירה ופתוחה
מערכת המוצרים של Beckhoff נשענת על EtherCAT כ-Fieldbus מהיר ופתוח לרוב רכיבי ה-I/O, מנועים ודרייבים. EtherCAT מאפשר:
זמני מחזור מהירים מאוד
סנכרון מדויק של צירים וערוצי I/O
ארכיטקטורת רשת גמישה, עם חיבור קל של מודולים מפוזרים בשטח
סל המוצרים המרכזי של Beckhoff באוטומציה תעשייתית
Industrial PC (IPC)
Beckhoff מייצרת מגוון רחב של Industrial PC לתעשייה, החל ממחשבים קומפקטיים חסרי מאוורר ועד מערכות 19 אינץ' מרובות ליבות. שילוב של IPC עם TwinCAT יוצר מערכת בקרה חזקה וגמישה עבור PLC, NC ו-CNC.
עקרונות מרכזיים:
פורמ-פקטורים מגוונים: מארז קומפקטי, ארון 19", IP65 ועוד
שימוש בדורות מעבדים עדכניים, מ-Intel Atom ועד Intel Core ו-Xeon לצרכים עתירי ביצועים
מודולי I/O
מגוון מודולי I/O (EtherCAT I/O, Bus Terminals ועוד) מאפשר:
שילוב שקוף של אותות דיגיטליים, אנלוגיים, תקשורות שדה, Safety ועוד
הצבה מפוזרת קרובה לציוד, עם חיבור EtherCAT מהיר למערכת המרכזית
Motion ו-Drive Technology
פתרונות ההנעה של Beckhoff מאפשרים שליטה בריבוי צירים, סרוו, מנועי ליניאריים ועוד, כחלק מפלטפורמת PC based control אחידה.
TwinCAT Analytics ואינטגרציה ל-IT
משפחת המוצרים TwinCAT Analytics מספקת שרשרת מלאה של איסוף, אחסון, ניתוח והצגת נתונים בלוחות בקרה, כחלק מאותה פלטפורמה תוכנתית.
יתרונות מעשיים בפרויקטים מבוססי Beckhoff
מניסיון בשטח, בשילוב עם מה שמוצג רשמית במוצרים, אפשר לסכם כמה יתרונות מרכזיים:
ריכוז פונקציות על פלטפורמה אחת
אותה מערכת PC ו-TwinCAT יכולה לתפקד כ-PLC, בקר צירים, פלטפורמת מדידה ותשתית אנליטיקה בסיסית.גמישות הנדסית והרחבה עתידית
הארכיטקטורה המודולרית של TwinCAT 3 מאפשרת להוסיף פונקציות ותוספים בהמשך ללא שינוי מוחלט של הפלטפורמה.ביצועים וזמני מחזור קצרים
שילוב של Industrial PC עדכני, TwinCAT בזמן אמת ו-EtherCAT מאפשר שיפור ביצועים לעומת בקרי PLC מסורתיים, כפי שמתואר גם בדוחות יישום רשמיים של Beckhoff.פתיחות וסטנדרטים
שימוש ב-OPC UA ופרוטוקולים פתוחים נוספים מאפשר אינטגרציה קלה למערכות צד שלישי, SCADA קיימות, IT, ענן ועוד.
איפה פתרונות Beckhoff מתאימים במיוחד
על פי Beckhoff, הפלטפורמה משמשת לשליטה במכונות, תהליכים, מערכות לוגיסטיקה, עיבוד תמונה ועוד.
בפרויקטים שבהם Romtrex יכולה לשלב Beckhoff:
מכונות ייצור עם דרישות ביצועים גבוהות וצירי תנועה מרובים
קווי אריזה, שינוע ומערכות לוגיסטיקה חכמות
מערכות תהליך עם צורך באינטגרציה ל-IT, לפלטפורמות אנליטיקה ול-OT Cyber
פתרונות שבהם נדרש שילוב של PLC, Motion, מדידה וניטור על בסיס חומרה אחת
Romtrex כשותף אינטגרציה לפתרונות Beckhoff
Romtrex פועלת כבית הנדסי ואינטגרטור למערכות בקרה ואוטומציה, ויכולה לספק:
אפיון הנדסי למערכות בקרה מבוססות Beckhoff (IPC, I/O, TwinCAT)
תכנון וייצור לוחות בקרה המתאימים ל-PC based control ו-EtherCAT
פיתוח תוכנה ב-TwinCAT בהתאם לדרישות התהליך
אינטגרציה ל-SCADA קיימת ולפתרונות OT Cyber, בהתאם לדרישות הלקוח
ליווי משלב התכנון, דרך FAT/SAT ועד תמיכה שוטפת
הדגש הוא על התאמת המוצר הנכון של Beckhoff לאפליקציה הנכונה, ולא על "פתרון מדף" אחיד.
סיכום – למה כדאי לשקול Beckhoff בפרויקט הבא
בחירה בבקרים ובציוד של Beckhoff מאפשרת:
מעבר לפלטפורמת PC based control אחת גמישה ופתוחה
שימוש בתוכנת TwinCAT כאבן יסוד לאוטומציה, Motion ו-Analytics
ניצול EtherCAT כתקשורת מהירה ואמינה למודולי I/O ו-Motion
אפשרות הרחבה עתידית טבעית לכיווני Industry 4.0 ו-Smart Factory
Romtrex יכולה ללוות את התהליך מהשלב ההנדסי ועד מימוש בפועל, כולל לוחות בקרה, תוכנה ואינטגרציה.
בין לקוחותינו ושותפינו ניתן למצוא גופים מובילים בישראל בתחומי המים, האנרגיה, והאוטומציה — לצד אינטגרטורים ויצרנים המתמקדים ב-Industry 4.0.
אנו עובדים בשיתוף פעולה עם Tosi, Beckhoff , Rockwell Automation Israel, Phoenix Contact, וגורמים נוספים במגזר הציבורי והפרטי
למידע נוסף:
מעוניינים ללמוד עוד על פתרונות בקרה, חיבור מאובטח או אבטחת OT?
נשמח לשוחח ולהציע פתרון מותאם לצרכים שלכם.