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May 26, 2023

Siemens

When VMware developed an efficient virtual machine (VM) for computer operating

Quando VMware ha sviluppato un'efficiente macchina virtuale (VM) per i sistemi operativi dei computer, ha trasformato l'IT e ha infine aperto la strada al cloud e ai moderni servizi IT. Ora Siemens sta aprendo la strada a una VM per il cervello delle apparecchiature industriali chiamata Controllore logico programmabile (PLC).

Non è il primo PLC virtuale (vPLC), ma viene da Siemens, che fornisce il cervello a circa un terzo dei PLC attualmente presenti nelle fabbriche, nelle centrali elettriche, negli impianti di trattamento delle acque e in altre industrie. Hanno appena presentato il primo che funziona nelle apparecchiature di produzione e hanno mostrato come potrebbe essere integrato nell'ecosistema cloud industriale di Siemens chiamato portafoglio Xcelerator.

Ciò aprirà la strada per portare la tecnologia operativa (OT) nel cloud e collegarla ai sistemi IT. Inoltre, aiuterà a portare nelle apparecchiature industriali i tipi di processi di sviluppo software agili sperimentati per la prima volta nel cloud.

Intendiamoci, le persone non gestiranno le apparecchiature dell'impianto direttamente dal cloud. Le apparecchiature costose e critiche per la sicurezza non possono tollerare il tipo di ritardi che siamo disposti a subire accedendo a Slack o Zoom. Piuttosto Siemens sta sviluppando una strategia per eseguire vPLC su un cloud privato in esecuzione all’interno di fabbriche e strutture situate adiacenti o direttamente collegate ad apparecchiature industriali tramite reti resilienti e a bassa latenza.

Un secondo vantaggio di questo approccio è che estende l’utilità e la testabilità dei gemelli digitali per le apparecchiature. Oltre a poter progettare i dispositivi fisici, i tester saranno in grado di eseguire diverse configurazioni di vPLC sul dispositivo per identificare e risolvere i problemi nelle prime fasi del ciclo di sviluppo. Potrebbero anche esplorare virtualmente l'impatto di diversi algoritmi di controllo per migliorare la qualità o la resa del prodotto e prolungare la durata delle apparecchiature sottostanti.

CODESYS offre VLC indipendenti dall'hardware da oltre 20 anni, promettendo risparmi sui costi nell'acquisizione dell'hardware, maggiore flessibilità e migliori aggiornamenti di sicurezza. L'azienda promette di consentire alle aziende di trasformare qualsiasi sistema moderno in un controllo industriale con supporto per computer Windows, Linux e ARM.

L'anno scorso, Software Defined Automation ha annunciato una partnership con VMware per eseguire PLC virtuali su qualsiasi server x86 con un tempo di ciclo inferiore a 10 millisecondi. SDA ha sviluppato un flusso di lavoro DevOps per la tecnologia operativa che supportava la gestione basata su cloud dei PLC esistenti, uno strumento di controllo delle versioni e collaborazione basato su Git e un server edge per l'esecuzione dei PLC.

Grazie alla più stretta integrazione con il proprio ecosistema industriale, Siemens è stata in grado di ridurre il tempo di ciclo a 1 millisecondo, estendendo ulteriormente i casi d’uso. I nuovi vPLC vengono eseguiti su dispositivi edge virtuali, che possono essere eseguiti su macchine virtuali come server EXSI e vSphere. In futuro potranno funzionare anche su Kubernetes.

Bernd Raithel, Direttore Product Management & Marketing nella business unit Factory Automation di Siemens Digital Industries, afferma:

Prima esistevano i SoftPLC, cioè i PLC che funzionavano su un IPC, ma fino ad ora non era possibile eseguire i PLC in un ambiente virtuale a causa della mancanza di funzionalità in tempo reale per garantire un tempo di risposta sufficiente. Negli ultimi anni, le funzionalità in tempo reale nelle CPU e negli ambienti di virtualizzazione sono migliorate al punto che ora è possibile eseguire un PLC in ambienti virtualizzati con tempi di risposta di 1 ms. Con l'aumento dei carichi di lavoro nei processi di produzione per controllo qualità, tracciabilità e manutenzione predittiva, il controllo PLC è solo una delle tante applicazioni in esecuzione durante la produzione. L'esecuzione di tutti questi processi in ambienti virtualizzati consente la gestione e l'implementazione centralizzata di queste applicazioni, aumentando la flessibilità necessaria per modificare la produzione in base alle necessità.

La nuova tecnologia virtuale integrerà piuttosto che sostituire i PLC hardware esistenti, proprio come le VM non hanno sostituito la necessità di server bare metal per le applicazioni più performanti. I controller hardware sono estremamente robusti, affidabili e vengono utilizzati da molti anni. I nuovi vPLC forniranno inizialmente il massimo valore alle aziende che cercano una produzione più flessibile. Semplificheranno la scalabilità e la messa a punto delle applicazioni di automazione senza fare affidamento su hardware specifico.