Granica między sterownikami PLC i kontrolerami PAC zaciera się od dłuższego czasu, a wszystko to – jak tłumaczy Piotr Adamczyk, specjalista ds. systemów sterowania w ASTOR – za sprawą rozwoju technologii oraz wzrostu wydajności urządzeń sterujących. – To, co kiedyś było domeną PLC, tj. szybka obsługa systemów z przewagą sygnałów dyskretnych, obecnie spotykane jest w kontrolerach PAC. Podobnie w drugą stronę. Sterowanie systemami, w których występuje dużo pętli regulacji analogowej, może być zrealizowane na PLC – mówi Piotr Adamczyk.

Tym, co odróżnia PLC od PAC, jest przede wszystkim sposób obsługi i serwisu systemu oraz jego konstrukcja.

- Systemy PLC z uwagi na przeznaczenie (głównie systemy maszynowe) posiadają konstrukcję kompaktową, gwarantującą minimalny czas cyklu, dlatego w kompaktowej obudowie integrują kanały dyskretne. Dzięki temu czas obsługi systemu jest rzędu kilku milisekund – wyjaśnia Piotr Adamczyk. Jak dodaje, w przypadku zastosowań maszynowych serwis systemu jest znacznie prostszy: – Konstrukcja PAC zakłada najczęściej budowę modułową, która pozwala na dopasowanie rozwiązania dokładnie do potrzeb sterowanego obiektu i możliwość integracji z innymi systemami (dodatkowe moduły komunikacyjne).

Jarosław Molenda z Elmark Automatyka zauważa, że choć pierwsze rozwiązania PAC pojawiły się już 10 lat temu, to ciągle kojarzą się ze standardowymi sterownikami PLC, którymi przecież nie są: – Są to systemy dużo bardziej zaawansowane. PAC to w uproszczeniu komputer PC z własnym systemem operacyjnym, zintegrowany ze sterownikiem PLC. Z tej racji może nie tylko pełnić funkcję sterowania, ale też współpracować z systemami SCADA, tworzyć centra danych czy nadrzędne systemy kontrolne – wyjaśnia. Jak podkreśla, wszystko to sprawia, że PAC sprawdzi się i na liniach produkcyjnych, i w systemach predictive maintenance, optymalizacji produkcji czy MES.

Do jakich zastosowań

Sterowniki PLC stosowane są głównie w aplikacjach dyskretnych i maszynowych, gdzie z uwagi na specyfikę pracy ważne są m.in. minimalny czas cyklu i ograniczone potrzeby komunikacyjne. Z kolei kontrolery PAC zdecydowanie częściej wykorzystuje się w aplikacjach o charakterze procesowym, gdzie oprócz obsługi większej ilości pętli analogowych konieczne są wbudowane mechanizmy podnoszące dostępność systemu, takie jak redundancja jednostek centralnych czy magistral komunikacyjnych, i możliwość serwisu systemu w ruchu.

– Wszędzie tam, gdzie sterowany proces ma charakter ciągły, zdecydowanie lepszym rozwiązaniem będzie kontroler PAC. Jeśli jednak zależy nam na minimalnym cyklu i łatwej integracji z systemami napędowymi, powinniśmy wybrać system sterowania klasy PLC – podpowiada Piotr Adamczyk z ASTOR.

Jarosław Molenda z Elmark Automatyka zwraca uwagę na coraz silniejszy trend integracji PLC z systemami SCADA: – Aby integrować technologie informatyczne, potrzebujemy silnych procesorów, dużych banków pamięci. Z kolei do sterowania szukamy otwartych standardów, w których możemy korzystać z uniwersalnych języków programowania jednostek PLC – tłumaczy. Jak dodaje, do tego wszystkiego potrzebne są i nowoczesne, i stare magistrale, które połączą pracujące już nierzadko kilkadziesiąt lat maszyny z nowymi rozwiązaniami. Wszystko to sprawia, że mamy różne standardy komunikacyjne, interfejsy i protokoły. – Finalnie chcemy, by nasze przedsiębiorstwa pracowały nieustannie, 24 godziny na dobę, z coraz większą wydajnością. Na tej płaszczyźnie wyraźnie widać, że granica pomiędzy IT, warstwą sprzętową a warstwą biznesową zanika. Poszukujemy gotowych systemów realizacji produkcji (MES) czy planowania zasobów całego przedsiębiorstwa (ERP). Takie możliwości dają nam właśnie systemy typu PAC, w których możemy zbierać dane, sterować procesami, dokonywać konwersji różnych standardów i wreszcie tworzyć zaawansowane systemy sterowania lub predykcji – podkreśla Molenda.

Ponieważ PLC i PAC przeznaczone są do różnych zastosowań, trudno mówić – jak zauważa Piotr Adamczyk z ASTOR – o ich wadach  i zaletach czy przewadze jednego rozwiązania nad drugim: – Na plus w sterownikach PLC na pewno należy zaliczyć szybkość realizacji programu logicznego oraz łatwą integrację z systemami napędowymi i serwonapędowymi – zaznacza. – To jednoznacznie kieruje PLC do zastosowań maszynowych i dyskretnych. Kontrolery PAC są znacznie bardziej elastyczne z punktu widzenia konfiguracji sprzętowej oraz możliwości komunikacyjnych i serwisowych. Te cechy powodują, że PAC spotykamy częściej w zastosowaniach procesowych.

Co wybierają klienci

Oczywiście wybór sterowników zawsze jest uzależniony od indywidualnych potrzeb klienta. – Jeśli klient potrzebuje prostego systemu sterowania, bardzo często decyduje się na rozwiązania zintegrowane PLC+HMI, na Horner APG. Wystarczają one w zupełności do kontroli pracy prostych maszyn. W systemach wymagających kontroli ruchu bardzo często stosowane są sterowniki bazujące na Codesys, takie jak Astraada One. Bardzo łatwa integracja całego systemu z jednego środowiska, obsługa EtherCAT oraz rozbudowane możliwości programistyczne i funkcjonalne sprawiają, że uruchomienie takiego systemu jest znacznie szybsze i prostsze – przekonuje Piotr Adamczyk z ASTOR.

– Możemy dodawać również moduły na magistrali mPCIe do komunikacji poprzez Wi-Fi lub sieć komórkową. Dodatkowym atutem jest zintegrowane środowisko Codesys, które zapewnia sterowanie i wizualizacje w jednym narzędziu, dzięki czemu nie ma problemów związanych z przenoszeniem danych oraz tworzeniem zmiennych – wyjaśnia Jarosław Molenda z Elmark Automatyka. – Codesys ma szereg gotowych bloków graficznych do wizualizacji. Umożliwia dodawanie trendów, receptur, alarmów. Pozwala tworzyć animacje, zarządzać ruchem czy dodawać własne obiekty graficzne.

Jak zauważa Piotr Adamczyk, czwarta rewolucja przemysłowa wymaga, by sterowniki PLC stały się integralną częścią całego systemu sterowania. Wśród trendów wskazuje też rozwój technologii pozwalających na podłączenie PLC do chmury danych. Wspomina również o tendencji do przenoszenia części sterowania na komputery przemysłowe.

– Industry 4.0 to już nie tylko pełna automatyzacja – podkreśla Jarosław Molenda z Elmark Automatyka. – W inteligentnej fabryce wprowadzamy systemy wizyjne, łączymy je z systemami ruchu oraz I/O. Zbieramy coraz więcej danych i na ich podstawie chcemy monitorować zużycie energii, lepiej gospodarować szeroko pojętymi zasobami. Możemy dokonywać diagnozy stanu maszyn, a następnie analizować i optymalizować produkcję. Wreszcie dane procesowe mogą być przesyłane do aplikacji typu MES czy systemów biznesowych, w których możemy całościowo zarządzać przedsiębiorstwem – opowiada. I dodaje, że przy pomocy PAC można tworzyć efektywne systemy monitoringu, akwizycji danych, zarządzania i predykcji. Mogą to być również centra danych zbierające pomiary w czasie rzeczywistym, zapewniające skalowanie i analizę zdarzeń, które finalnie zwiększają jakość produkcji.