Сообщество - Автоматизация

Автоматизация

80 постов 752 подписчика

Популярные теги в сообществе:

6

Примеры применения искусственного интеллекта на производстве

Примеры применения искусственного интеллекта на производстве Искусственный интеллект, АСУ ТП, Технологии, Автоматизация, Длиннопост

Искусственный интеллект проник во все сферы человеческой деятельности, но мы расскажем о применении его в промышленности. Точнее приведем краткие примеры использования ИИ в АСУ ТП в разрезе предикативной аналитики для дискретных производств и производств непрерывного цикла, где ИИ позволяет предсказывать поведение, если так можно сказать оборудования и техпроцессов на несколько шагов вперед.

В качестве первого примера использования искусственного интеллекта на производстве приведем проект автоматизации технологических линий на заводе «Русский продукт». Предприятие выпускает целую гамму пищевых продуктов, (например, знаменитые овсяные хлопья «Геркулес») и ставило следующие задачи: получать аналитику работы производственной линии в реальном режиме времени, исключить непрогнозируемые остановки и снизить количество брака. Внедренная система автоматизации на базе ПО SuperSCADA позволила, во-первых, объединить исполнительные механизмы, датчики и программируемые логические контроллеры (ПЛК) различных производителей. И во-вторых, что самое главное, позволила получать предиктивную аналитику, в частности сигналы об отклонениях в работе отдельных узлов и агрегатов, и рекомендации по обслуживанию оборудования. В итоге произведенная модернизация снизила влияние человеческого фактора на работу производственной линии в целом.

Предикативная аналитика и виртуальные датчики активно используются и в нефтепереработке при анализе относительно редко обновляемых данных, допустим раз в смену. Такие данные поступают из химических лабораторий и говорят о составе фракций в ректификационной колонне. Однако и такой временной лаг позволяет провести анализ, который помогает определить динамику инерционных процессов как минимум до следующей пробы. В тот момент, когда поступают новые данные – модель корректируется.

Третий пример – использование машинного зрения для отбраковки продукции. На одном из заводов по производству алюминиевых (пивных) банок ИИ помогает по 6-ти точкам мгновенно оценить качество припоя, нанесенного на крышки, а также распознать наличие вмятин на банках. Скорость конвейера, подающего банки как из пулеметной ленты робота с «искусственным глазом» не смущает – он отстреливает брак с поражающей точностью и быстротой.

Четвертый пример – поиск с помощью предикативной аналитики участков трубопроводов системы водоснабжения, на которых происходит несанкционированный отбор воды (попросту говоря кража). ИИ справился с этой задачей, а также помог водоканалу, в нашем случае предприятию «Калугаоблводоканал» избавиться от сверхнормативных технических потерь и перерасхода электричества.

Есть примеры общего вида, когда искусственный интеллект следит за неким KPI (ключевой показатель или показатели). Допустим за показателями работы частотно регулируемого привода (ЧРП). В случае, если произойдет отклонение в параметрах вращения двигателя, ИИ поймет аварийный это режим или нет и изменит алгоритм работы ПЛК. Также компьютерная аналитика сделает прогноз жизни двигателя и при необходимости выдаст сигнал тревоги диспетчеру. Мониторинг ключевых показателей, естественно, может производиться для любого узла или прибора технологической цепочки.

KPI может быть сформулирован не только для работы конкретного агрегата, но и для производства в целом, позволяя придавать ключевое значение таким показателям, как максимальная производительность, безопасность, отказоустойчивость, экономия ресурсов или экологичность. Иначе говоря, ИИ в сочетании с развитым HMI (человеко-машинным интерфейсом) позволяет оператору условно говоря не следить за положением задвижки в системе отопления, а ставить задачи общего виде, например, поддержание температуры в зависимости от запасов топлива и прогноза погоды или увеличение срока службы оборудования за счет работы в щадящем режиме.

Во всех вышеперечисленных примерах программы искусственного интеллекта использовали так называемый цифровой двойник. Это математическая модель какого-либо отдельного узла, цеха, технологической линии или предприятия в целом, которая позволяет просчитать множество вариантов работы системы. Затем ИИ помогает выбрать из них наиболее оптимальные, а также выявить узкие места, с тем, чтобы можно было предупредить возможные остановки или аварии на производстве.

Искусственный интеллект – на вершине иерархии АСУ ТП

Примеры применения искусственного интеллекта на производстве Искусственный интеллект, АСУ ТП, Технологии, Автоматизация, Длиннопост

Резюме. Искусственный интеллект на основе большого количества заранее собранных данных и, что особо стоит подчеркнуть, постоянно пополняемых в процессе машинного обучения в ходе уже запущенного производства, позволяет:

  • Оптимизировать производственный процесс в зависимости от приоритетных задач;

  • Изменять алгоритмы ПЛК в случае получения новых вводных или возникновения нештатных ситуаций;

  • Следить за качеством продукции и точностью соблюдения техпроцессов;

  • Сигнализировать о потенциальных сбоях и необходимости проведения профилактического обслуживания;

  • На стадии разработки продукта или производственного процесса выработать наиболее оптимальный сценарий работы системы.

===

Статья написана людьми, но проиллюстрирована генератором изображений, по запросу: «Искусственный интеллект на производстве».

Показать полностью 1
2

Проверка искусственного интеллекта на знание рынка ПЛК

Проверка искусственного интеллекта на знание рынка ПЛК Искусственный интеллект, ChatGPT, ПЛК, Анализ, Рынок, Технологии, Чат-бот, Длиннопост

После публикации в соцсетях статьи о тенденциях рынка программируемых логических контроллеров появились комментарии, в которых один из пользователей предположил, что материал написан искусственным интеллектом. Статья не была написана ИИ, но подана кратком виде – каждому направлению был посвящен один абзац – сухая выжимка без лирики, поэтому складывалось впечатление, что без робота тут не обошлось.

Проверка искусственного интеллекта на знание рынка ПЛК Искусственный интеллект, ChatGPT, ПЛК, Анализ, Рынок, Технологии, Чат-бот, Длиннопост

Что же, проведем эксперимент и спросим у искусственного интеллекта, что он думает по поводу трендов рынка ПЛК? На запрос в ChatGPT, «Каковы тенденции на рынке программируемых логических компьютеров (ПЛК)? (What are the trends in the Programmable Logic Computers (PLC) market?) был получен следующий ответ:

===

По состоянию на 2021 год некоторыми из заметных тенденций на рынке ПЛК были:

Интеграция Индустрии 4.0 и IIoT. Реализация концепций Индустрии 4.0 и интеграция технологий промышленного Интернета вещей (IIoT) привели к внедрению более совершенных и взаимосвязанных систем ПЛК. ПЛК все чаще оснащаются протоколами связи, такими как OPC UA, MQTT и Ethernet/IP, что обеспечивает беспрепятственный обмен данными между машинами и системами более высокого уровня для улучшения автоматизации и принятия решений.

Граничные вычисления и децентрализация. С появлением периферийных вычислений ПЛК играют решающую роль в обработке данных ближе к источнику, сокращении задержек и улучшении контроля в реальном времени в распределенных системах. Архитектуры децентрализованного управления с использованием ПЛК обеспечивают большую гибкость, надежность и масштабируемость в современных промышленных приложениях.

Платформы ПЛК с открытым исходным кодом. Доступность платформ и программного обеспечения ПЛК с открытым исходным кодом набирает обороты. Эти платформы позволяют разработчикам и инженерам получать доступ к микропрограммному, программному и аппаратному обеспечению ПЛК и изменять их, способствуя инновациям и настройке решений промышленной автоматизации.

Усиленные меры безопасности. Поскольку промышленные системы становятся все более связанными, кибербезопасность становится серьезной проблемой. Производители и интеграторы ПЛК уделяют больше внимания внедрению надежных функций безопасности для защиты ПЛК и промышленных сетей, в которых они работают, от киберугроз.

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ). Интеграция технологий искусственного интеллекта и машинного обучения с ПЛК улучшает процессы автоматизации и возможности профилактического обслуживания. ПЛК с искусственным интеллектом могут оптимизировать операции, обнаруживать аномалии и принимать интеллектуальные решения на основе данных в реальном времени, повышая общую производительность системы.

Программируемые контроллеры автоматизации (PAC). Границы между традиционными ПЛК и промышленными компьютерами стерлись с появлением PAC. PAC предлагают большую вычислительную мощность, больший объем памяти и поддержку нескольких языков программирования, что делает их подходящими для сложных приложений с интенсивным использованием данных.

Энергоэффективность и «зеленая» автоматизация. Энергоэффективные ПЛК и методы устойчивой автоматизации набирают обороты, поскольку отрасли сосредоточены на сокращении своего углеродного следа и достижении более экологичных операций. Функции мониторинга и оптимизации энергопотребления в ПЛК помогают промышленным предприятиям экономить энергию и снижать эксплуатационные расходы.

Облачная интеграция и удаленный доступ. ПЛК все чаще интегрируются с облачными платформами, что позволяет осуществлять удаленный мониторинг, хранение данных и анализ. Облачные решения для управления ПЛК позволяют пользователям получать доступ к данным ПЛК и системам управления из любого места, повышая эффективность работы и возможности обслуживания.

Интеграция робототехники и ПЛК. ПЛК часто используются в качестве систем управления промышленными роботами, обеспечивая точные и скоординированные движения. Интеграция роботизированных функций с ПЛК обеспечивает более сложную автоматизацию и совершенствование производственных процессов.

Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR). Технологии AR и VR интегрировались с системами ПЛК, чтобы помочь в обслуживании, обучении и устранении неполадок. Технические специалисты могут использовать интерфейсы AR/VR для визуализации состояния, подключений и работы ПЛК в режиме реального времени, что способствует более быстрой и точной диагностике.

Человеко-машинный интерфейс и визуализация. Технология человеко-машинного интерфейса (HMI) быстро развивается, предлагая более удобное и интуитивно понятное для операторов и инженеров взаимодействие. Производители ПЛК внедряют передовые инструменты визуализации с тем, чтобы улучшить общение с пользователями, упростить настройку системы и устранение неполадок.

Помните, что рынок ПЛК динамичен, и после моего последнего обновления могли появиться новые тенденции. Чтобы быть в курсе последних тенденций на рынке программируемых логических контроллеров, я рекомендую просматривать отраслевые отчеты, посещать конференции и следить за обновлениями из авторитетных источников и производителей ПЛК.

На момент моего последнего обновления знаний в сентябре 2021 года на рынке программируемых логических контроллеров (ПЛК) наблюдается несколько тенденций, которые, вероятно, продолжат формировать отрасль. Обратите внимание, что с тех пор рынок мог измениться, поэтому всегда полезно обращаться к более свежим источникам, чтобы узнать о последних тенденциях.

===

Что можно сказать проанализировав статью, созданную чат-ботом? ИИ дал вполне достойный ответ. По крайней мере материал в целом отображает веяния рынка. Да, не указывается тенденция наращивания производительности ПЛК, почему-то акцентируется внимание на энергоэффективности (хотя контроллеры потребляют мизерное количество энергии и много на электричестве не сэкономишь). Указывается также тренд на использование дополненной реальности в обслуживании автоматизированных систем – это очень перспективно, но еще не стало трендом (но может быть ИИ о чем-то догадывается?). Тем не менее учтены такие тенденции как применение ПО с открытым исходным кодом, использование облачных и граничных вычислений, указаны проблемы с безопасностью, показан тренд на интеграцию с робототехникой и Интернетом вещей, сообщается также о размытости границ в классификации ПЛК, о более дружелюбном человеко-машинном интерфейсе. Возможно ИИ уже взял готовый отчет по рынку ПЛК? Но поисковики не выдают тексты, совпадающие с ответом ИИ.

В качестве вывода: неподготовленный читатель был бы рад грамотному обзору темы, экзаменатор поставил бы ответу ИИ твердую четверку (верно указаны 9 пунктов из 11-ти), но специалист назвал бы знания ИИ скорее поверхностными. Собственно, теперь понятна причина, по которой ряд компаний запрещают сотрудникам использовать ChatGPT в своей деятельности – работодателю нужен результат не на четверочку, а на отлично.

Проверка искусственного интеллекта на знание рынка ПЛК Искусственный интеллект, ChatGPT, ПЛК, Анализ, Рынок, Технологии, Чат-бот, Длиннопост

Статья проиллюстрирована картинкой, созданной искусственным интеллектом – программой Kandinsky 2.2 (не рекламируем ее, просто взяли ПО с русскоязычным интерфейсом). Как видим – на вид вполне сносный контроллер. А один вариантов оказался похожим на традиционный корпус ПЛК.

Показать полностью 3
6

Тенденции рынка программируемых логических контроллеров (ПЛК)

Тенденции рынка программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Программирование ПЛК, Автоматизация, Тренд, Технологии, Длиннопост

Рынок программируемых логических контроллеров, несмотря на достаточно большой жизненный цикл этого типа оборудования (десять лет и более) постоянно меняется. Обобщим тенденции, присутствующие на рынке ПЛК, в последнее время.

Повышение производительности ПЛК. Ключевой характеристикой ПЛК является производительность. Ряд задач, например, управление прецизионными сервоприводами со скоростью приема-передачи сигналов до десятков тысяч раз в секунду или обработка множества данных, поступающих от датчиков сети промышленного Интернета вещей, а также работа с нагруженными приложениями, в которых не всегда во главу угла ставится задача максимальной оптимизации кода, требуют наращивания мощностей процессоров и увеличения внутренней памяти ПЛК. Особенно важна производительность ПЛК при масштабировании производства и увеличении количества модулей расширения и модулей ввода-вывода.

Стирание граней между разновидностями промышленных контроллеров. Принято считать, что ПЛК должны управлять оборудованием на отдельных узлах и участках, ПАК (Programmable Automation Controller, PAC) – цехами, а IPC, т.е. индустриальные персональные компьютеры (Industrial PC, IPC) – технологической цепочкой и заводом в целом. Сегодня эти границы размыты, и ПЛК, например, могут выполнять как самые простые функции, так и автоматизировать целые производственные линии.

Пограничные вычисления. Управление процессами требует обработки всё большего количества данных. Датчики устанавливаются на множестве узлов инженерной инфраструктуры, а развитие интернета вещей только ускоряет этот процесс. Архитекторы АСУ ТП стремятся приблизить ПЛК к зоне формирования первичной информации и осуществить обработку данных посредством пограничных программируемых промышленных контроллеров (Edge Programmable Industrial Controller – EPIC). Сбор, обработка и сжатие данных перед отправкой по сети является задачей современных ПЛК. Такой подход позволяет направлять на локальный сервер или в облако ограниченную информацию, что снижает требования к пропускной способности сети.

Стандартизация языков программирования. На заре развития ПЛК производители использовали множество языков программирования и проприетарные программы. Количество языков программирования почти равнялось количеству производителей ПЛК. Но в последствии разнообразие языков сократилось, они стали более зрелыми, похожими друг на друга, появилась открытость, стандартизация (IEC 61131) и сопряжение с протоколами связи.

Совершенствование протоколов обмена данных. Протокол OPC UA позволил перейти от передачи значений отдельных сигналов к передаче наборов данных – таблиц, тегов и семантической информации. Протокол часто применяется в сетях чувствительных ко времени для организации связи между промышленными контроллерами и облаком, обеспечивая при этом шифрование данных. Протокол MTConnect предлагает расширенные возможности для станков с ЧПУ, робототехники и аддитивного производства. Современные протоколы разработаны на базе открытых стандартов и дают возможность упрощенного сопряжения с устройствами различных производителей – кроссплатформенную совместимость.

Работа в жестких условиях эксплуатации. ПЛК обычно работают на производстве с далеко не идеальными условиями окружающей среды или удаленно, где возможности их обслуживания ограничены, поэтому производители стремятся приблизить эксплуатационные характеристики контроллеров к промышленным компьютерам. Специальные ПЛК не теряют работоспособность в экстремальный холод, жару, влажность, при вибрациях и электромагнитных помехах.

Искусственный интеллект. Разветвленная инженерная инфраструктура крупных предприятий всё чаще управляется автоматизированными системами, в состав которой входит ПО предиктивной аналитики. Искусственный интеллект (ИИ) помогает предсказывать места возможных аварий. Еще одно активно развивающееся направление, в котором задействован ИИ в связке с контроллерами – применение машинного зрения для инспекция промышленных товаров (например, отбраковка деталей с помощью роботов-манипуляторов). И хотя программное обеспечение самого контроллера не выполняет эту функцию, тем не менее ПЛК, должны иметь специальные модули аппаратного ускорения для выполнения данных алгоритмов.

Кибербезопасность. Понятно, что понятие безопасности относится скорее к программному обеспечению и всей ИТ-инфраструктуре, а не ПЛК, тем не менее в контроллеры могут быть встроены внутренние файрволлы. Среди других функциональных возможностей самого ПЛК в области защиты можно назвать: аутентификация по протоколам RADIUS, VPN/TLS поддержку AES-шифрования, подключение к модулю СКУД и межсетевое экранирование.

Тенденции российского рынка ПЛК (по данным МЗТА). В связи с уходом из России ряда крупных иностранных игроков и угрозой ограничения или полного запрета использования проприетарного зарубежного ПО автоматизации возникает спрос на системы управления и диспетчеризации, разработанные на основе открытого исходного кода. Второй тенденцией является создание собственных производственных подразделений автоматизации крупными российскими холдингами на базе или в кооперации с отечественными производителями ПЛК.

---

С экономическими трендами рынка ПЛК мы предлагаем ознакомиться в статье «Мировой рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК)».

Показать полностью 1
9

Цифровой двойник

Цифровой двойник Автоматизация, Технологии, Техпроцесс, Цифровизация, Цифровые технологии, Инновации, Длиннопост

Приводим статью «Как моделирование цифровых двойников способствует цифровой трансформации производства», опубликованную в журнале Control Engineering, в которой автор Зохир Мехкри (Zohair Mehkri) делится опытом цифровизации завода. В конце материала покажем позиционирование цифрового двойника в цепочке управления техпроцессами и приведем пример использования цифрового двойника при автоматизации инженерной сети водоканала.

Моделирование существует давно и используется для различных целей – от обучения пилотов до проектирования производственных линий. Однако цифровые двойники выводят его на новый уровень, воспроизводя параметры реальных вещей и событий в виртуальной среде. Воссоздавая пространство, время и материю, цифровые двойники могут в онлайн режиме показать то, что происходит в физическом мире. Это следующее поколение цифровизации, которое прорабатывает триллионы сценариев категории по принципу «а что, если» для оптимизации процессов и устранения потенциально узких мест.

К примеру, компания Flex, занимающаяся проектированием электроники и средств автоматизации, создала цифровой двойник завода, производящего лекарства от диабета. Данное решение сократило разработку производственного процесса до трех недель, что ранее занимало месяцы и даже годы.

Цифровой двойник Автоматизация, Технологии, Техпроцесс, Цифровизация, Цифровые технологии, Инновации, Длиннопост

Технология цифровых двойников выходит за пределы цеха и оцифровывает склады, материалы и многое другое. По сравнению со стандартным моделированием цифровые двойники дают более полную виртуальную среду, используя разнообразные данные для установления связей между физическим и цифровым мирами в реальном режиме времени. Другими словами, цифровой двойник идет значительно дальше обычного моделирования, показывая, как взаимодействуют производственные активы в сложной среде.

Цифровые двойники позволяют тестировать изменения в виртуальной среде, включая компоненты, которых нет в традиционных симуляциях. Например, цифровой двойник может учитывать ИТ-системы и финансовые программы, а также такие переменные, как температура и влажность, и всё это безусловно в сочетании с физическими параметрами объекта – стены, коммуникации и проч.

Обработка кросс-функциональной информации из разнообразных источников позволяет обнаружить потенциальные проблемы и внести исправления еще до начала производства. Данные из множества источников обеспечивают операционную прозрачность и дают лучшее понимание процессов.

Промышленные предприятия представляют собой тесно интегрированные операции со сложным оборудованием. Изменение одной части процесса влияет на другие. Поэтому внесение любых изменений становится сложным, трудоемким и дорогостоящим. Такие коррекции требуют выполнения большой физической работы, в результате которой методом проб и ошибок происходит тестирование и отладка процессов.

Вместе с развитием технологии цифровых двойников совершенствуются механизмы искусственного интеллекта, которые обеспечивают еще большую точность прогнозов.

Цифровые двойники представляют собой новый шаг в моделировании, но для того, чтобы получить реальную пользу, они должны с одной стороны объединиться с рабочими процессами в рамках всей экосистемы организации, а с другой – полученные данные должны обрабатываться должным образом, иначе они будут бессмысленными.

Выгоды от применения цифрового двойника:

- Оптимизация производства. Тестирование неограниченного количества вариантов процессов, визуализация операций, получение прозрачной производственной картины и анализ ситуации.

- Получение обратной связи. Виртуальная сторона собирает данные от физической стороны, воссоздает их, проверяет влияние любых сценариев, включая потенциальные переменные.

Резюмируя можно сказать, что цифровой двойник прокладывает путь к следующему поколению реальности, где сходятся физический и цифровой миры.

Цифровой двойник Автоматизация, Технологии, Техпроцесс, Цифровизация, Цифровые технологии, Инновации, Длиннопост

===

Комментарий Московского завода тепловой автоматики

Цифровой двойник (Digital Twin) – это программный аналог физического объекта, системы или процесса, воспроизводящий их параметры и поведение. В настоящее время, т.е. в период четвертой промышленной революции цифровой двойник стоит на вершине систем автоматизации. Цепочку управления этими системами можно показать следующим образом: технологическое оборудование – датчик/исполнительный механизм – ПЛК (программируемый логический контроллер) – цифровой двойник. Цифровой двойник не является материальным объектом и входит в состав интеллектуальной системы управления технологическими процессами (ИСУ ТП), взаимодействуя с более низшими уровнями средств автоматизации посредством SCADA, ERP и MES систем.

Цифровой двойник Автоматизация, Технологии, Техпроцесс, Цифровизация, Цифровые технологии, Инновации, Длиннопост

Хотелось бы подчеркнуть связь цифрового двойника с искусственным интеллектом в разрезе предиктивной аналитики и выставления приоритетов работы системы. В качестве примера приведем проект автоматизации инженерных сетей ГП Калугаоблводоканал, в котором цифровой двойник был разработан для инфраструктуры с региональным охватом. Предиктивный анализ в данном случае заключается в том, что на основе данных, поступающих от многочисленных датчиков трубопроводов, задвижек и насосных станций, сначала в ПЛК, а затем на сервер диспетчеризации, становится возможным предсказать места возможных аварий и соответственно заранее принять превентивные меры к их предотвращению. Выставление же приоритетов касается выбора сценария работы водоканала в зависимости от объема потребления воды, метеоусловий, экологической обстановки, энергопотребления и требуемых экономических показателей.

Показать полностью 4
91

Моя работа - роботы!

Моя работа - роботы! Работа, Робот, Автоматизация, Грузия, Волна постов, Фото с работы, Пикабушники

Ведущий инженер-робототехник.
В основном, работа в радость, но ни отпуска, ни адекватного графика (потому что пойди поищи себе замену, когда горят проекты и задницы, а впахиваешь за троих (себя, конструктора и электронщика!)) Под этим соусом обучил уже 3х ребят (из них только 1 с профильной вышкой).
Того же и вам предлагаю - молодые технари Грузии, кого интересует обучение промавтоматике и этим рыжим кочергам - милости прошу - обучу всему, что сам умею, да и работки подкину (ее в этой сфере гораздо больше, чем свободных рук).

2

Помогите пожалуйста

Дисциплинвэа вот у меня такая "Автоматизация технологических процессов и производств", не могу решить задачку

Помогите пожалуйста Задача, Автоматизация, Учеба, Физика
Помогите пожалуйста Задача, Автоматизация, Учеба, Физика

Ответ у меня получаеься :
А) ввключение через 7 сек
б) не выключается
Спасибоза ппомощь

Показать полностью 2
11

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК)

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Автоматизация, Автоматика, Анализ рынка, Технологии, Длиннопост

Аналитическое агентство Maximize Market Research (MMR) опубликовало отчет «Глобальный рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК)», в котором делает вывод о том, что рынок ПЛК вырастет с $12,49 млрд в 2022 году до $17,57 млрд к 2029 году при среднегодовом темпе роста в 5%. Приводим основные положения исследования и в конце статьи делимся своими наблюдениями о российском рынке средств автоматизации.

Рыночные тренды

Ожидается, что по крайней мере до 2029 года мировой рынок программируемых логических контроллеров будет в значительной степени расти. Это обусловлено растущим внедрением автоматизации в различных отраслях экономики, таких как автомобилестроение, производство продуктов питания, а также в нефтегазовой промышленности. Спрос на контроллеры с программируемой логикой растет также из-за их гибкости, масштабируемости и экономичности. Предполагается, что нефтегазовая промышленность внесет основной вклад в рост рынка ПЛК из-за растущей в отрасли потребности в системах автоматизации и управления.

Эволюция технологии ПЛК – еще один фактор, стимулирующий рост. Контроллеры становятся все более совершенными, поскольку теперь имеют больший объем памяти, меньшие размеры, используют высокоскоростной (гигабитный) Ethernet и встроенные возможности беспроводной связи. Эти достижения делают контроллеры более эффективными в управлении производственными процессами, тем самым способствуя их внедрению в различных отраслях промышленности. Кроме того, растущий спрос на безопасность в промышленных процессах стимулирует внедрение контроллеров с программируемой логикой в таких критичных приложениях, как системы аварийного отключения и системы противопожарной защиты. ПЛК могут быстро и точно обнаруживать угрозы безопасности и реагировать на них, снижая риск аварий, несчастных случаев и травм на рабочем месте.

Системы ПЛК могут быстро выявлять и исправлять ошибки и инициировать мгновенные ответы без вмешательства человека, сокращая время простоя оборудования и повышая эффективность производства. Отрасли внедряют автоматизированные системы для достижения надежности и получения прибыли, а ПЛК используются для управления производственными процессами, сборочными линиями и роботами.

Пандемия COVID-19 также повлияла на рост рынка ПЛК. Блокировки, введенные правительствами по всему миру, привели к тому, что пострадали многие отрасли, были нарушены цепочки поставок и производственные операции. Вместе с тем пандемия способствовала внедрению таких технологий, как машинное зрение, роботизированные системы и искусственный интеллект для машин с автопилотом, которые, как ожидается, будут способствовать росту автомобильного сектора. Кроме того, растущий спрос на энерго-эффективность и необходимость снижения затрат на электроэнергию стимулируют внедрение ПЛК в самых различных отраслях. Системы ПЛК могут оптимизировать использование энергоресурсов и снизить энергопотребление, тем самым повышая эффективность техпроцессов и снижая затраты.

Рынок программируемых логических контроллеров определяется несколькими факторами, включая повсеместную потребность в автоматизации. Автоматизированные системы уменьшают необходимость вмешательства человека, повышают эффективность процесса и оптимизируют использование ресурсов. ПЛК широко используются в промышленности для управления производственными процессами, сборочными линиями и роботизированными комплексами.

Еще одним драйвером рынка ПЛК является растущий спрос на массовую кастомизацию промышленности. Потребность в персонализированных продуктах сделала производственные процессы более сложными и требующими частых корректировок. Этот спрос на индивидуализацию побудил конечных пользователей к внедрению более гибких систем на базе персональных компьютеров и облачных контроллеров, а не ПЛК. Но традиционных контроллеры по-прежнему остаются популярным выбором благодаря своей масштабируемости, простоте программирования и высокой надежности управления.

Тенденции и возможности рынка

На рынке программируемых логических контроллеров наблюдается несколько тенденций и возможностей, которые, как ожидается, будут определять его рост в ближайшие годы. Одной из основных тенденций является все более широкое внедрение технологий Индустрии 4.0, таких как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (ИИ) и облачные вычисления. Ожидается, что эти технологии расширят возможности ПЛК и позволят им предлагать более продвинутые функции, такие как профилактическое обслуживание, удаленный мониторинг и анализ данных в реальном времени.

Еще одной тенденцией на рынке является все более широкое внедрение беспроводного оборудования. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с проводными системами, например, относительно низкие затраты на установку, большую гибкость и возможность удаленного мониторинга и управления. Ожидается, что внедрение беспроводных ПЛК будет расти в таких отраслях, как нефтегазовая промышленность, производство электроэнергии, водоснабжение и очистка сточных вод.

На рынке также наблюдается появление гибридных ПЛК, которые сочетают в себе функции обычных ПЛК с функциями контроллеров на базе ПК. Гибридные системы обеспечивают большую гибкость, позволяя конечным пользователям разрабатывать более функциональные приложения и системы управления. Внедрение гибридных ПЛК будет расти в таких отраслях, как производство продуктов питания и напитков, автомобилестроение и фармацевтика.

Ожидается, что растущий спрос на облачные системы ПЛК также откроет значительные возможности роста. Облачные системы предлагают ряд преимуществ, включая удаленный доступ, анализ данных в режиме реального времени и более низкие затраты на обслуживание. Внедрение облачных систем будет расти в таких отраслях, как логистика, транспорт и розничная торговля.

На рынке также наблюдается появление систем ПЛК с открытым исходным кодом, которые предлагают большую гибкость и возможности настройки для конечных пользователей. ПЛК с открытым исходным кодом приобретут популярность в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и робототехнике.

Внедрения периферийных вычислений также откроет возможности роста на рынке ПЛК. Пограничные вычисления включают обработку данных ближе к их источнику, что снижает задержку сигнала и позволяет быстрее принимать решения. Ожидается, что системы ПЛК с возможностями периферийных вычислений будут применяться в таких отраслях, как промышленное производство, энергетика и коммунальные услуги.

Проблемы и ограничения рынка

Несмотря на перспективы роста, рынок программируемых логических контроллеров не застрахован от проблем и ограничений, которые могут помешать его росту. Одной из основных проблем на рынке является растущая угроза кибератак. ПЛК уязвимы для кибератак, которые могут поставить под угрозу целостность и конфиденциальность данных, что приведет к сбоям и простоям всей системы. Ожидается, что увеличение кибератак создаст серьезную проблему для роста рынка.

Еще одной проблемой являются высокие первоначальные инвестиции, необходимые для развертывания систем ПЛК. Стоимость приобретения, установки и обслуживания таких систем может быть высокой, особенно для малых и средних предприятий, что ограничит их внедрение в некоторых отраслях и регионах.

На рынке программируемых логических контроллеров также наблюдается нехватка квалифицированного персонала, способного проектировать, устанавливать и обслуживать системы автоматизации. Это может ограничить внедрение ПЛК в отраслях, использующих сложные приложения и системы управления. Предполагается, что нехватка квалифицированного персонала создаст проблему для роста рынка уже в ближайшие годы.

Еще одной проблемой на рынке является возрастающая сложность производственных процессов. По мере их усложнения возрастает потребность в специализированных ПЛК. Это может привести к более высокой стоимости развертывания и обслуживания, тем самым ограничивая внедрение в ряде отраслей, что будет препятствовать росту рынка контроллеров.

Отсутствие стандартизации в системах ПЛК также является сдерживающим фактором. ПЛК производятся несколькими поставщиками, каждый из которых имеет собственный набор спецификаций и функций. Это может затруднить конечным пользователям выбор правильной системы для своих приложений, что приведет к снижению производительности и более высоким затратам на обслуживание.

Кроме того, пандемия COVID-19 также оказала значительное влияние на рост рынка ПЛК. Пандемия нарушила цепочки поставок, что привело к задержкам в доставке компонентов и систем. Пандемия вызвала спад промышленного производства, что также привело к снижению спроса на ПЛК.

Анализ сегментов рынка

Тип контроллеров. Сегментация рынка программируемых логических контроллеров осуществляется на основе типов, которые включают модульные ПЛК, компактные ПЛК, ПЛК, монтируемые в стойку и большие ПЛК. Ожидается, что сегмент модульных ПЛК будет доминировать на рынке с точки зрения доходов из-за их высокой степени внедрения в различных отраслях производства, таких как автомобилестроение, нефтегазовая и химическая промышленности. Модульные ПЛК хорошо масштабируются и обеспечивают большую гибкость, что делает их подходящими для сложных и требовательных к настройке и кастомизации промышленных приложений. Кроме того, ожидается, что сегмент модульных ПЛК выиграет от тенденции Индустрии 4.0 и растущего внедрения Интернета вещей в производство.

В сегменте компактных ПЛК в течение прогнозируемого периода также ожидается значительный рост. Компактные ПЛК предназначены для малых и средних приложений, и они дешевле, чем модульные ПЛК. Спрос на компактные ПЛК будет расти из-за их все более широкого применения в таких отраслях, как производство продуктов питания, упаковка и обработка материалов. Согласно исследованиям, сегмент модульных ПЛК занимал наибольшую долю рынка программируемых логических контроллеров в 2022 году (на графике ниже), в то время как сегмент компактных ПЛК продемонстрирует самый высокий среднегодовой темп роста.

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Автоматизация, Автоматика, Анализ рынка, Технологии, Длиннопост

Технологии. Сегментация рынка программируемых логических контроллеров осуществляется на основе технологии, которая включает в себя традиционные ПЛК, ПЛК повышенной безопасности и гибридные ПЛК. Сегмент традиционных ПЛК является наиболее широко используемым типом и применяется в автоматизированных системах управления общего назначения. ПЛК безопасности специально разработаны для критически важных приложений, требующих высокой степени контроля и надежности, и используются в таких отраслях, как атомная энергетика, химическая и аэрокосмическая промышленности. Сегмент гибридных ПЛК представляет собой комбинацию ПЛК общего назначения и ПЛК повышенной безопасности, предлагая преимущества обеих технологий.

Согласно исследованиям, сегмент традиционных ПЛК занимал наибольшую долю рынка в 2020 году благодаря широкому спектру приложений. В течение прогнозируемого периода в сегменте ПЛК безопасности будет наблюдаться значительный рост в связи с растущим вниманием к правилам безопасности на рабочем месте и потребностью более высоких уровней безопасности во множестве отраслей. Ожидается, что сегмент гибридных ПЛК также будет расти в течение прогнозируемого периода, что обусловлено его все более широким их распространением в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность.

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Автоматизация, Автоматика, Анализ рынка, Технологии, Длиннопост

Потребители. Сегментация рынка программируемых логических контроллеров может быть выполнена на основе отраслей экономики, среди которых выделяются автомобильная, энергетическая, химическая и нефтехимическая промышленности, производство продуктов питания, добыча нефти и газа и другие. Ожидается, что среди них автомобильный сегмент будет занимать наибольшую долю рынка ПЛК из-за растущего внедрения в отрасли средств автоматизации. Значительный рост будет в сегменте химического и нефтехимического производства в связи с растущим в этих отраслях спросом на безопасность и автоматизацию процессов.

В сегменте топливной энергетики и производства электроэнергии будет наблюдаться умеренный рост из-за растущего внимания к энерго-эффективности и надежности. Ожидается, что в сегменте производства продуктов питания и напитков также будет наблюдаться значительный рост из-за растущего спроса на автоматизацию в пищевой промышленности и упаковки. В нефтегазовом сегменте будет наблюдаться умеренный рост из-за растущего спроса на безопасность и автоматизацию данной отрасли. В раздел «Другое» входят такие отрасли, как аэрокосмическая промышленность, фармацевтика, водоочистка и очистка сточных вод. Исследования показывают, что автомобильный сегмент занимал наибольшую долю рынка ПЛК в 2020 году, а за ним следовали химический и нефтехимический сегменты.

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Автоматизация, Автоматика, Анализ рынка, Технологии, Длиннопост

Региональная аналитика

Азиатско-Тихоокеанский регион. В регионе будет наблюдаться самый высокий рост из-за растущего спроса на автоматизацию в различных отраслях промышленности, например, в автомобилестроении, производстве продуктов питания и напитков, а также в сфере электроники и полупроводников. Географически регион будет доминировать также из-за наличия в нем большого количества производителей. Ключевыми странами региона являются Китай, Япония и Индия. Согласно исследованиям, в 2021 году на Азиатско-Тихоокеанский регион приходилось примерно 33,8% мирового рынка ПЛК.

Северная Америка. Рынок ПЛК в Северной Америке будет занимать наибольшую долю в течение прогнозируемого периода благодаря присутствию в регионе крупных игроков, таких как Rockwell Automation, Honeywell International и Schneider Electric. Соединенные Штаты являются ключевой страной в регионе, на которую приходится большая доля рынка. Согласно исследованиям, в 2021 году на Северную Америку приходилось примерно 28,4% мирового рынка ПЛК.

Европа. На европейском рынке будет наблюдаться значительный рост в связи с растущим спросом на системы автоматизации и безопасности в таких отраслях как автомобильная, нефтегазовая, химическая и нефтехимическая промышленность. Ключевые страны региона включают Германию, Францию и Великобританию. Исследования показывают, что в 2021 году на долю Европы приходилось примерно 26,9% мирового рынка ПЛК.

Южная Америка. Южноамериканский рынок будет демонстрировать умеренный рост в следствие растущего внедрения автоматизации в различных отраслях экономики, в первую очередь в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности. Бразилия и Аргентина являются ключевыми странами региона. Согласно исследованиям, в 2021 году на Южную Америку приходилось примерно 5,6% мирового рынка ПЛК.

Ближний Восток и Африка. На этом рынке будет наблюдаться умеренный рост из-за растущего спроса на системы автоматизации и безопасности в нефтегазовой отрасли. Ключевые страны региона включают Саудовскую Аравию, ОАЭ и Катар. Исследования показывают, что в 2021 году на Ближний Восток и Африку приходилось примерно 5,3% мирового рынка ПЛК.

Региональное распределение глобального рынка ПЛК в 2022 году:

Рынок программируемых логических контроллеров (ПЛК) ПЛК, Автоматизация, Автоматика, Анализ рынка, Технологии, Длиннопост

Ключевые игроки рынка ПЛК:

  • Siemens AG

  • Rockwell Automation Inc.

  • ABB Ltd.

  • Mitsubishi Electric Corporation

  • Schneider Electric SE

  • General Electric Company

  • Honeywell International Inc.

  • Bosch Rexroth AG

  • Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

  • Panasonic Corporation

  • Omron Corporation

  • Eaton Corporation PLC

  • Emerson Electric Co.

  • Hitachi, Ltd.

  • Toshiba Corporation

  • Delta Electronics Inc.

  • Yokogawa Electric Corporation

  • Fuji Electric Co., Ltd.

  • WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG

  • IDEC Corporation

  • Danfoss A/S

  • B&R Industrial Automation GmbH

  • IDEMIA France SAS

  • Advantech Co. Ltd.

  • Yaskawa Electric Corporation

Краткие выводы в виде вопросов и ответов:

1. Каковы драйверы роста рынка ПЛК?

Ответ: Драйверы роста рынка программируемых логических контроллеров включают в себя все более широкое внедрение Индустрии 4.0, рост спроса на автоматизацию и потребность в эффективных производственных процессах.

2. Что является основным препятствием для роста рынка ПЛК?

Ответ: Основным сдерживающим фактором для роста рынка программируемых логических контроллеров является растущее внедрение альтернативных систем управления, таких как облачные контроллеры и контроллеры на базе ПК, особенно в отраслях, требующих частых корректировок или настройки продуктов.

3. Какой регион будет лидировать на мировом рынке ПЛК?

Ответ: Ожидается, что в течение исследуемого периода времени Азиатско-Тихоокеанский регион будет лидировать на мировом рынке программируемых логических контроллеров.

4. Каков прогнозируемый размер рынка и темпы роста рынка ПЛК?

Ответ: Размер рынка программируемых логических контроллеров оценивался в $12,49 млрд в 2022 году, ожидается, что его объем будет расти в среднем на 5% в период с 2022 по 2029 год и достигнет $17,57 млрд.

====

Комментарий Московского завода тепловой автоматики (МЗТА) о состоянии российского рынка ПЛК

Отечественный рынок испытывает, пожалуй, самые серьезные изменения за весь период своего существования. Связано это с уходом из России большинства иностранных производителей, и, соответственно, с увеличением спроса на российские разработки и продукцию вендоров, которые не зависят от влияния нерыночных факторов. Стоит ожидать и сужение возможностей для экспорта российских продуктов за рубеж.

Потребители будут отдавать предпочтение ПО автоматизации и диспетчеризации, созданному на основе открытого исходного кода, как наиболее защищенного от возможных ограничений поставок и обновлении версий со стороны иностранных разработчиков.

На российском рынке работают более двух десятков производителей индустриальных контроллеров и ПО автоматизации, многие из которых концентрируются на определенной отраслевой нише – энергетике, промышленной автоматике, станкостроении, робототехнике, безопасности, оборонной промышленности, сегменте критически важной инфраструктуры и т.д.

Среди российских производителей преимущество получат те, кто производит как аппаратную часть, так и программное обеспечение, предлагая тем самым заказчику комплексные решения, что позволяет ему не зависеть от нескольких поставщиков и не производить в одном проекте отладку различных продуктов.

Для российских производителей ПЛК наиболее остро будет стоять вопрос поставки процессоров и комплектующих. Преимущество получат компании, которые смогут создать существенный запас компонентов и расходных материалов, а также организуют альтернативные пути их закупок и/или смогут перейти на продукты отечественного производства. В любом случае произойдет увеличение себестоимости производимого оборудования.

Показать полностью 5
2

Ошибка чтения/записи (FX3U из Китая)

Господа, здравствуйте. Имеется ПЛК FX3U-14MT-RS485-RTC (https://sl.aliexpress.ru/p?key=36v3Z47), дешёвенький USB-RS485 и USB-232, настройки соединения стандартные (38400, чёт, 7, 1), COM-порт выбран правильно, программа GX Developer.

Ситуация следующая:
- При подключении через USB-232 в Connection test сразу выдаёт ошибку ES:0180840b. Пробовал перебирать другие скорости и настройки. Не помогло.
- При подключении через USB-RS485 Connection test проходит успешно, но чтение, запись и мониторинг выдаёт ошибку ES:0180840b.

Внимание, вопрос: как исправить данную проблему?

P.S.: менял провода, пробовал через разные USB-RS232 и через разные USB-RS485, пробовал в разных ОС от Windows XP до Windows 11 и пробовал на разных компах.

P.P.S.:
- Совет поменять A и B в RS485 не помог
- Через Modbus RTU Scanner тоже ничего не нашло на всех настройках

Отличная работа, все прочитано!