Современная промышленная автоматизация требует высокой производительности вычислительных устройств. Более точное масштабирование производительности многоядерных процессоров благодаря использованию новых разработок в области IT позволяет добиваться хороших результатов без чрезмерных затрат.
Уже более 30 лет компания Beckhoff использует потенциал инноваций, предлагаемый ПК и миром информационных технологий. Успех разработанных компанией технологий управления на базе ПК свидетельствует о том, насколько правильным было решение
о выборе этого направления развития. Новые поколения процессоров Intel® позволяют пользователям продолжать получать преимущества от многолетнего опыта создания современных высокотехнологичных промышленных ПК с длительным сроком службы. Представленные компанией новые устройства отвечают возрастающей потребности в параллельной обработке данных с использованием нескольких ядер процессора.
В основе успеха технологий управления на базе ПК от Beckhoff лежит не только исключительная производительность, но и богатый опыт компании по внедрению новинок IT-сектора в промышленные продукты. Это помогло создать промышленные ПК, которые на протяжении длительного времени выпускаются практически без существенных модификаций, оставаясь при этом функционально и интерфейсно совместимыми, несмотря на постоянное развитие технологий. Вместе с тем тщательное тестирование и сертификация новых поколений процессоров и оптимизация аппаратного и программного обеспечения по индивидуальному заказу гарантируют, что промышленные ПК смогут полностью реализовать свой потенциал производительности и при этом обеспечить максимальную надёжность.
Многие десятилетия рост производительности ПК обеспечивался за счёт увеличения тактовой частоты. Сегодня, когда современные микросхемы достигли своего физического предела, будущее за многоядерными технологиями, позволяющими реализовать в процессоре параллельную работу нескольких ядер, а не увеличивать тактовую частоту одного ядра. Компания Beckhoff оперативно внедрила многоядерную технологию, оснастив этим типом процессоров (в том числе высокопроизводительными многоядерными процессорами Intel® Xeon®) целый ряд своих промышленных ПК (рис. 1).
В их число входят промышленный сервер C6670, выпущенный впервые в 2014 году и в настоящее время имеющий до 40 ядер (2× Xeon Gold 6138T), и Embedded PC серии CX2000, выпущенный в 2016 году, где в одном монтируемом на DIN-рейку устройстве размещается до 12 ядер.
Для эффективного управления параллельно работающими ядрами требуется не только подходящий чипсет, но и соответствующая адаптация аппаратного обеспечения. Огромный потенциал производительности кроется в настройке программного обеспечения, позволяющего оптимально использовать многоядерную технологию. К примеру, пользователи TwinCAT 3 уже несколько лет успешно используют возможности программного обеспечения для автоматизации с поддержкой нескольких ядер (рис. 2).
Недавно компания Intel® представила три новых поколения процессоров, подходящих для использования в промышленных ПК:
процессоры Intel Atom® серии X-E39xx с четырьмя ядрами;
процессоры Intel® Core™ i U 8-го поколения с четырьмя ядрами;
процессоры Intel® Core™ i 9-го поколения с восемью ядрами.
Традиционно для новых технологий ПК все три поколения предлагают одно основное преимущество: более высокую производительность по старой цене. Точнее, компания Intel® оптимизировала архитектуру и дизайн своих микросхем, что позволило повысить производительность на 10–20 % по сравнению с предшественниками и в то же время добавить множество новых функций. Процессоры Intel® Core™ i U стали серьёзным достижением: они потребляют гораздо меньше энергии и при этом обладают той же функциональностью, что и другие процессоры Core® i, что делает их отличным выбором для использования в промышленных ПК. Таким компьютерам необходимо работать со сложными приложениями управления технологическими процессами и при этом соответствовать требованиям экологически безопасных ИТ-систем. Однако главное преимущество заключается в том, что процессоры Intel® Core™ i серии U идеально подходят для создания новых моделей чрезвычайно компактных безвентиляторных промышленных ПК.
Компания Beckhoff предлагает следующие модели промышленных ПК с процессорами новых поколений:
процессоры Intel Atom® X-E39xx: Embedded PC CX52xx (рис. 3), промышленные ПК для шкафов управления C601x и C69x5, панельные ПК CP670x, CP27xx и CP37xx;
процессоры Intel® Core™ i U 8-го поколения: новый ультракомпактный безвентиляторный промышленный ПК C6025 с производительностью Intel® Core™ i;
процессоры Intel® Core™ i 9-го поколения: ультракомпактные промышленные ПК C603x, промышленные ПК для шкафов управления C6920 и C6930 (рис. 4), а также ПК C66x0 на базе форм-фактора ATX и C52x0 для монтажа в 19-дюймовую стойку.
Эти новые устройства дополнили широкий модельный ряд промышленных ПК от Beckhoff, предложив пользователям пять классов производительности, из которых они могут выбрать оптимальное решение для своих конкретных задач. В случаях, когда вычислительная мощность не так важна, идеально подходят Embedded PC и панельные ПК на базе процессоров архитектуры ARM. Более высокую производительность обеспечивают более мощные, но при этом исключительно энергоэффективные устройства с процессорами Intel Atom® (рис. 5).
Новый ультракомпактный промышленный ПК C6025 с процессором Intel® Core™ i U с низким энергопотреблением заполняет пробел в уровне производительности между этими устройствами и системами, оснащёнными мощными процессорами Intel® Core™ i верхнего ценового диапазона. Следующим по производительности идёт большой ассортимент устройств, построенных на базе Intel® Core™ i и оснащённых новыми процессорами 9-го поколения. И на вершине находятся системы на базе процессоров Intel® Xeon®, такие как промышленный сервер C6670 и Embedded PC серии CX20x2, предназначенные для задач, требующих максимальной производительности.
Новый C6025, оснащённый процессором Intel® Core™ i U, наилучшим образом демонстрирует преимущества, которые возможны при продуманном использовании достижений ИТ-индустрии для удовлетворения потребностей промышленности. Он расширяет доступный диапазон компактных безвентиляторных промышленных ПК среднего класса производительности, которые в настоящее время приобретают всё бо́льшую популярность. Благодаря серии C65xx с процессорами Intel® Core™ i компания Beckhoff представила отличный вариант для задач такого типа, однако сложная система охлаждения подразумевает относительно большой форм-фактор из-за размеров радиатора. Ультракомпактный промышленный ПК C6025 предлагает очень компактную альтернативу, сочетающую энергоэффективный процессор Intel® Core™ i U с передовой полностью пассивной системой охлаждения, которая способна рассеивать тепло, выделяемое в результате работы процессора с довольно высокой производительностью. ●
Экономика профилактики: использование Интернета вещей для планирования профилактического обслуживания оборудования
Машины, а точнее, сложные высокотехнологичные установки – станки или другое технологическое оборудование для любой промышленной отрасли представляют собой ценные активы, которые необходимо защищать от повреждений, неисправностей и отказов с помощью надлежащих мер по техническому обслуживанию. В этой статье будет рассмотрен один из примеров создания системы, автоматически контролирующей состояние и время работы машин с последующей отправкой уведомлений о графике профилактического технического обслуживания (ПТО). 23.04.2024 СТА №2/2024 420 0 0Блок управления для исполнительных устройств в оптическом тракте лазерной системы
В статье представлен блок управления для исполнительных устройств в оптическом тракте лазерной системы. Приведены решения на аппаратном и программном уровнях, обоснован выбор средств автоматизации. 23.04.2024 СТА №2/2024 329 0 0Построение цифрового двойника склада металлопроката с использованием искусственной нейронной сети
Изложены методика и результаты эксперимента по применению искусственной нейронной сети для отслеживания перемещений продукции металлопроката на территории цеха. Приведены преимущества такого способа организации цифрового двойника склада. 23.04.2024 СТА №2/2024 298 0 0Горячее резервирование с MasterSCADA 4D и ПЛК Regul R500 на примере АСУ ТП для авиатопливных комплексов
В статье представлено решение для автоматизированного контроля и управления технологическими объектами склада одного из технологических лидеров российской авиатопливной отрасли. Система построена на базе ПЛК REGUL500 с поддержкой горячего резервирования центральных процессоров и программной платформе MasterSCADA 4D с поддержкой резервирования серверов, работы рантайм на операционной системе Astra Linux и синхронизацией данных на программном уровне. Эти составляющие, а также опыт сертифицированного интегратора ООО «ЛИТЭК», позволили создать отказоустойчивую систему управления повышенной надёжности в полном соответствии с современными требованиями стратегии цифровой трансформации. 23.04.2024 СТА №2/2024 433 0 0