Автоматический ввод резерва
на Али, на Яндекс Маркете
Взято с телеги Интересный Маркетплейс https://t.me/interesnoevs/6119
Издание Control Engineering выпустило отчет «Состояние промышленной автоматизации – 2025». В материале, основанном на опросе аудитории журнала в январе этого года, излагаются основные движущие силы, влияющие на развитие АСУ ТП – от базовых технологий, таких как датчики и системы управления, до внедрения искусственного интеллекта, робототехники, периферийных вычислений и многого другого.
Инвестиционные приоритеты и тенденции
Внедрение автоматизации и окупаемость инвестиций
Обучение персонала и развитие навыков
Препятствия к успеху автоматизации
Факторы, влияющие на инвестиции в автоматизацию
Новые технологии трансформации
Главный редактор Control Engineering Марк Т. Хоске (Mark T. Hoske) говорит: «С тем, чтобы извлечь выгоду из возможностей, лидеры отрасли должны принять стратегии, которые стимулируют внедрение, решают проблемы рабочей силы и соответствуют целям устойчивого развития».
Общие сведения отчета
Отрасль автоматизации по-прежнему определяется двумя факторами: с одной стороны – инновациями, а с другой – прагматизмом. Инвестиции идут в основополагающие технологии, такие как датчики и системы управления, причем 52% респондентов инвестируют в каждую из них. 35% опрошенных инвестируют в системы управления движением и робототехнику, а также в периферийные вычисления, встроенные компоненты или мобильные устройства. Несколько меньший показатель возможно связан с опасениями заказчиков с возвратом инвестиций (ROI) и проблемами системной интеграции. Производители систем автоматизации могут устранить эти сомнения, продемонстрировав экономическую эффективность и бесперебойную совместимость с существующими системами.
Более половины респондентов, а именно 60% выбирают умеренное, устойчивое внедрение новых технологий автоматизации с фокусом на рентабельность вложения инвестиций. 28% характеризуют себя консервативными последователями автоматизации и не склонны к риску. Это приверженцы стратегии минимальных внедрений новых технологий, они принимают во внимание бюджетные ограничения и рассматривают сложность инноваций в качестве барьеров (см. информацию барьерах чуть ниже). 12% респондентов идентифицируют себя как агрессивных и ранних последователей передовой автоматизации, демонстрируют готовность принять определенный риск для достижения конкурентных преимуществ.
Ключевыми движущими факторами инвестиций в автоматизацию являются: операционная эффективность и сокращение затрат (69%). Далее идут такие приоритеты, как улучшение качества и совместимости продукции (45%), повышение безопасности (37%). Мотиваторами внедрений также являются требования цифровизации, эффективности, соответствие стандартным протоколам и нормативным требованиям (17%), экологическая безопасность (12%) и надежность поставок (4%).
Однако барьеры, такие как высокие затраты на внедрение (55%), интеграция устаревших систем (44%) и пробелы в навыках специалистов (35%), остаются всё еще значительными. Решение этих проблем потребует инновационных моделей ценообразования, надежных структур поддержки и обучения кадров по курсу передовых систем.
С большим отрывом (около 25 процентных пунктов) самыми значимыми технологиями, оказывающими наибольшее влияние на производительность труда, являются усовершенствованное управление процессами и оптимизация систем управления.
Необходимо отметить, что внедрение предиктивных моделей на основе искусственного интеллекта (ИИ), автономной робототехники и периферийных вычислений преобразует производственные операции, позволяя улучшить принятие решений в реальном времени и повысить уровень операционной прозрачности. Тем не менее, эти инновации остаются недоиспользованными, что указывает производителям усилить работу в области создания образовательных программ для конечных пользователей.
Рабочая сила претерпевает глубокие изменения: 44% респондентов подчеркивают необходимость создания высококвалифицированных должностей, а 35% – возможность удаленного мониторинга. Поскольку автоматизация снижает спрос на низкоквалифицированную рабочую силу, отрасли должны решать проблему снижения навыков сотрудников посредством повышения квалификации и меж-функционального обучения.
Подводя итог, можно сказать, что сектор промышленной автоматизации требует нового переосмысления. С тем, чтобы извлечь выгоду из открывающихся возможностей, лидеры отрасли должны принять стратегии, которые стимулируют внедрение новых технологий, решают проблемы рабочей силы и соответствуют целям устойчивого развития. Образно говоря, для производителей оставаться впереди – означает превращать барьеры в ступеньки и использовать инновации для достижения поставленных целей.
Методы и демография исследования: в январском опросе, проведенном по электронной почте подписчиков Control Engineering было получено 122 ответа. Почти половина из них (45%) были инженеры системных интеграторов или конечных пользователей. Более ¾ из них работают в компаниях с численностью персонала до 250 человек.
КАКОВ ТЕКУЩИЙ ЭТАП ИНВЕСТИЦИЙ В ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ?
Ключевая информация:
Датчики, ретрансляторы, реле, таймеры, радиочастотные метки (RFID), штрихкоды, источники питания (52%): эти основополагающие технологии доминируют в инвестиционных приоритетах, обеспечивая сбор данных и эксплуатационную надежность. Многие из этих инвестиций способствуют сосредоточению отрасли на создании надежной цифровой инфраструктуры.
Системы управления, человеко-машинные интерфейсы (HMI), программируемые логические контроллеры (ПЛК), программируемые контроллеры автоматизации (ПАК), распределенные системы управления (РСУ), контроллеры на базе персональных компьютеров (ПК) (52%): эта категория, равная вышеуказанной группе по объему инвестиций, отражает необходимость в модернизации систем для улучшения принятия решений и оперативного управления.
Двигатели, приводы и исполнительные механизмы (42%): эти элементы помогают улучшить управление, причем в ряде случаев могут также включать в себя датчики и логику. Обновления в этих областях снижают энергозатраты и расширяют возможности передачи информации в другие системы.
SCADA, системы сбора и хранения данных (38%): платформы управления указывают на растущий потребности мониторинга в реальном режиме времени. Однако 26% респондентов не планируют инвестиции в эти области, что свидетельствует нежелании принятии новых технологий.
Насосы, клапаны и регуляторы (34%): участвуют в непрерывных процессах и даже дискретных производственных приложениях. Многие из них все чаще интегрированы с технологиями искусственного интеллекта, что в усилиях цифровизации означает предоставление обработанной информации, а не только данных.
Системы управления движением и робототехника (30%): робототехника и технологии движения пока еще отстают от других направлений. 42% респондентов сообщили об отсутствии запланированных инвестиций. Это говорит о том, что поставщики должны наглядно показать заказчикам окупаемость инвестиций.
Встроенные компоненты и периферийные вычисления (31%): несмотря на то, что эти технологии имеют решающее значение для современных систем автоматизации 37% респондентов не планируют инвестировать в них, что свидетельствует о нерешительности или непонимании их долгосрочных преимуществ.
Рекомендации производителям:
Используйте показатели рентабельности инвестиций: разрабатывайте тематические исследования, демонстрирующие измеримые улучшения от инвестиций в автоматизацию, особенно для таких категорий, как робототехника и периферийные вычисления.
Сосредоточьтесь на фундаментальной цифровизации: продвигайте технологии, которые поддерживают непрерывный сбор данных и более простую системную интеграцию.
Устраняйте барьеры для внедрения: упрощайте процессы развертывания и, где это применимо, предлагайте модульные, более открытые решения с тем, чтобы снизить порог входа для колеблющихся отраслей.
Возможности получения конкурентных преимуществ:
Решения по интеграции датчиков с системами управления для осуществления мониторинга и получения аналитики в реальном времени, найдут большой отклик у организаций, стремящихся с помощью автоматизации получить высокий показатели рентабельности от вложения инвестиций.
Поставщики, которые продемонстрируют экономически эффективные модели развертывания своих продуктов в робототехнике, периферийных вычислениях и SCADA-системах, получат поддержку тех, кто ищет разумное обоснование покупки, причем в большей степени это касается ранних пользователей.
КАКОВЫ ТЕМПЫ ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АВТОМАТИЗАЦИИ?
Ключевая информация:
Умеренное внедрение (60%): большинство предприятий постепенно интегрируют автоматизацию, балансируя между инновациями и показателями окупаемости инвестиций.
Консервативное внедрение (28%): почти треть компаний избегает излишнего риска.
Агрессивное внедрение (12%): небольшой сегмент лидирует в быстром развертывании передовой автоматизации, что происходит как правило в высокотехнологичных отраслях и сегментах с острой конкуренцией игроков.
Стратегия: на рынке доминируют умеренные последователи, что указывает на прагматичный подход к автоматизации. Эта группа тщательно оценивает показатели рентабельности инвестиций и привержена постепенному масштабированию, а не быстрой трансформации. Производители должны разрабатывать индивидуальные программы внедрения, которые будут соответствовать этим приоритетам. Консервативным последователям для преодоления сомнений может потребоваться обучение по стратегиям с низким риском и высокой выгодой. Агрессивные последователи могут реализовать потенциал передовых технологий автоматизации, связанный с ранним внедрением, руководствуясь стратегией снятия первых сливок.
Рекомендации производителям:
Адаптируйте решения для рынков, не склонных к риску: предложите консервативным последователям для укрепления доверия системы начального уровня или пилотные программы.
Покажите истории успеха: продемонстрируйте достижения агрессивных последователей и количественно оцените преимущества с тем, чтобы вызвать более широкое доверие рынка.
Продвигайте дополнительные преимущества: позиционируйте автоматизацию как масштабируемую систему, подчеркивая долгосрочную ценность без непомерных первоначальных инвестиций, подчеркивая умеренную суммарную стоимость владения на протяжении жизненного цикла автоматизации.
Возможности получения конкурентных преимуществ:
Покажите контрольные отраслевые показатели рентабельности инвестиций, с тем, чтобы помочь умеренным и консервативным пользователям понять ощутимые преимущества автоматизации.
Подчеркивайте масштабируемость и адаптивность решений, которые были бы привлекательны для организаций на разных этапах автоматизации.
КАКИЕ САМЫЕ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ СИЛЕ ЯВЛЯЮТСЯ РЕЗУЛЬТАТОМ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ?
Ключевая информация:
Создание высококвалифицированных рабочих мест (44%): Внедрение автоматизации привело к повышению спроса на высококвалифицированных работников, способных управлять и оптимизировать передовые системы.
Навыки удаленного мониторинга и управления (35%): Потребности рабочей силы создали более высокий спрос на удаленные возможности, отчасти поддерживаемые интеграцией IoT и облачных технологий.
Потребности в переподготовке (21%): Организации признают необходимость переподготовки сотрудников, чтобы идти в ногу с растущими достижениями в области технологий автоматизации.
Уменьшение низкоквалифицированной рабочей силы (11%): Автоматизация снизила спрос на монотонный ручной труд, что в итоге снизило риск травматизма и, в целом, подчеркивает важность обучения.
Стратегия: ориентация на высококвалифицированный персонал подчеркивает необходимость программ повышения квалификации и обучения рабочей силы.
Удаленный мониторинг в системы автоматизации может быть реализован при большей интеграции облачных технологий и технологий интернета вещей.
Организации должны инвестировать в образовательные инициативы для удовлетворения этих потребностей и устранения разрыва в навыках.
Рекомендации производителям:
Развивайте партнерские отношения в области обучения: сотрудничайте с образовательными учреждениями и тренингами технического обучения для создания программ сертификации.
Упростите внедрение технологий: разрабатывайте интуитивно понятные интерфейсы и инструменты на основе ИИ, чтобы снизить барьер навыков для работы с передовыми системами.
Продвигайте возможности удаленного правления: подчеркивайте, как решения обеспечивают эффективные удаленные операции и мониторинг, сокращая потребность в персонале на местах.
Возможность получения конкурентных преимуществ:
Поставщики, предлагающие комплексные программы обучения вместе со своими продуктами, могут позиционировать себя как долгосрочных партнеров в области обучения специалистов.
Решения, делающие акцент на удобном дизайне и возможностях удаленной работы, понравятся организациям, адаптирующимся к цифровой среде.
КАКОВЫ ОСНОВНЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ УСПЕХА АВТОМАТИЗАЦИИ?
Ключевая информация:
Высокие затраты на внедрение (55%): затраты остаются главной проблемой, ограничивающей внедрение передовых технологий.
Проблемы интеграции с устаревшими системами (44%): проблемы совместимости препятствуют прогрессу, поскольку организации изо всех сил пытаются согласовать новые технологии с существующей инфраструктурой.
Нехватка навыков рабочей силы (35%): отсутствие должным образом обученного персонала замедляет развертывание и оптимизацию систем.
Проблемы масштабируемости (33%): недостаточная способность эффективно масштабировать решения автоматизации продолжает подрывать уверенность организаций в более широком внедрении.
Проблемы кибербезопасности (20%): поскольку системы становятся все более взаимосвязанными, риски кибербезопасности все чаще рассматриваются в качестве серьезного препятствия.
Стратегия: Препятствия к успеху автоматизации взаимосвязаны, а проблемы затрат и интеграции усиливают пробелы в навыках рабочей силы. Для устранения этих барьеров требуется комплексный подход, сочетающий экономически эффективные решения, сильную техподдержку поставщиков и обучение персонала. Производители также должны решать проблемы кибербезопасности, внедряя надежные меры защиты в свои предложения.
Рекомендации производителям:
Упростите развертывание: предлагайте модульные и масштабируемые решения, которые снижают первоначальные затраты и упрощают интеграцию с устаревшими системами. Стандарты открытых систем расширили возможности внедрения и упростили использование систем.
Устраните пробелы в навыках специалистов: предоставьте учебные ресурсы и интуитивно понятные интерфейсы для устранения недочетов образования.
Усильте кибербезопасность: включите расширенные функции безопасности, скачивайте обновления для защиты от угроз и устраивайте тренинги для персонала.
Сосредоточьтесь на масштабируемости: разрабатывайте гибкие решения автоматизации, которые будут расти вместе с потребностями организации и смягчат первоначальные опасения по поводу внедрения, в чем вам также помогут открытые стандарты.
Возможность получения конкурентных преимуществ:
Поставщики, отдающие приоритет бесшовной интеграции и экономически эффективному развертыванию, выйдут в лидеры в вопросах преодоления барьеров внедрения автоматизации.
Компании, которые активно занимаются кибербезопасностью, могут завоевать доверие и долгосрочную лояльность клиентов.
КАКИЕ ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ИНВЕСТИЦИЙ ВАШЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ В ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ?
Ключевая информация:
Сокращение затрат и эксплуатационная эффективность (69%): Экономия затрат и повышение эффективности являются главными факторами, повышающими внимание производителей к увеличению маржи и оптимизации операций.
Повышение качества и согласованности продукции (45%): автоматизация используется для обеспечения надежного качества, сокращения дефектов и соответствия строгим требованиям клиентов.
Увеличение производительности труда (38%): организации внедряют технологии, освобождающие сотрудников от повторяющихся задач, что позволяет им сосредоточиться на более ценных видах деятельности.
Повышение безопасности (37%): безопасность является непреложным приоритетом, а автоматизация снижает воздействие опасных сред на человека.
Достижение конкурентных преимуществ (33%): инвестиции в автоматизацию позволяют организациям выделяться за счет использования расширенных возможностей и уникальных решений.
Стратегия: акцент на снижении затрат, эффективности работы и качестве продукции показывает, что инвестиции в автоматизацию в первую очередь направлены на создание устойчивых производственных связей. Поставщики могут особо подчеркнуть, что их продукты решают эти задачи. Кроме того, растущая важность безопасности и конкурентоспособности усиливают возможности маркетинга автоматизации, как инструмента повышения производительности и снижения рисков.
Рекомендации производителям:
Подчеркивайте ощутимые результаты: разрабатывайте маркетинговые материалы, которые количественно оценивают затраты и показывают эффективность, достигнутую за счет автоматизации.
Раскрывайте перспективы: подчеркивайте, как решения автоматизации обеспечивают согласованность систем и соответствуют нормативным стандартам.
Демонстрируйте улучшения безопасности: позиционируйте автоматизацию как важнейший инструмент для повышения безопасности на рабочем месте и снижения уровня инцидентов.
Возможность получения конкурентных преимуществ:
Решения, которые объединяют экономию затрат с улучшением качества и безопасности, найдут большой отклик у производителей, ориентированных на комплексные улучшения.
Поставщики, демонстрирующие конкурентоспособность за счет передовых технологий, будут выделяться на рынке.
КАКИЕ ИННОВАЦИИ, СКОРЕЕ ВСЕГО, ИЗМЕНЯТ ВАШУ ОТРАСЛЬ В ТЕЧЕНИЕ СЛЕДУЮЩИХ 5 ЛЕТ?
Ключевая информация:
Прогностические модели с поддержкой ИИ и машинного обучения (53%): эти технологии преобразуют операции, обеспечивая более простое и точное прогнозирование, эффективность операции и стратегии упреждающего обслуживания по мере их интеграции с большим количеством ПО автоматизации.
Автономные робототехнические системы (39%): робототехника продолжает развиваться, обеспечивая полностью автоматизированные рабочие процессы и снижая зависимость от человеческого труда.
Аналитика в реальном времени (32%): обработка данных в источнике их формирования и аналитика на периферии ускоряет принятие решений и повышает операционную эффективность.
Цифровая интеграция и взаимодействие цепочек поставок (25%): эти инновации повышают прозрачность и координацию в цепочках поставок, смягчая сбои и неэффективность.
Решения в области энергетики, интегрированные с автоматизацией (23%): поскольку надежность становится стратегическим приоритетом, интеграция возобновляемых источников энергии с системами автоматизации обеспечивает двойную выгоду – снижение затрат и сохранность окружающей среды.
Стратегия: новые технологии, такие как ИИ, робототехника и граничная аналитика, меняют конкурентную среду. Организации, внедряющие эти инновации, получают операционную гибкость, ценовые преимущества и лидерство на рынке. Однако для широкого внедрения необходимо устранить такие барьеры, как сложность интеграции и необходимость повышения навыков персонала.
Рекомендации производителям:
Выделите практические примеры использования: приведите данные того, как ИИ, робототехника и граничная аналитика обеспечивают ощутимые преимущества.
Упростите реализацию: предлагайте модульные и легко интегрируемые решения для снижения барьеров для внедрения. Поскольку 71% респондентов заявили, что поставщики поддерживают интеграцию и взаимодействие систем автоматизации лишь «условно эффективно», то это открывает возможности улучшения.
Подчеркиваете критерии надежности: покажите, как решения в области надежной энергетики соответствуют нормативным требованиям и целям корпоративной и социальной ответственности.
Возможность получения конкурентных преимуществ:
Поставщики, позиционирующие себя как лидеры мнений в области передового управления процессами, оптимизации систем управления, ИИ и робототехники, могут получить сильные конкурентные преимущества.
Решения, ориентированные на обработку данных в реальном режиме времени и получение практических знаний, подойдут отраслям, в которых приоритеты отдаются скорости и эффективности.
Отчет State of Industrial Automation за весну 2025 года демонстрирует, что промышленная автоматизация находится в переходном состоянии – балансируя между консервативным подходом и инновациями. Эта двойственность отражает прагматичный подход отрасли к росту, где предприятия стремятся к устойчивому росту в приложениях автоматизации, одновременно тестируя технологии преобразующих изменений.
В ближайшие 5 лет ИИ и автономные системы переопределят возможности автоматизации, применяемой в производстве, логистике и управлении цепочками поставок. Аналитика в реальном режиме времени, предиктивное обслуживание и автономное принятие решений станут золотым стандартом для приложений автоматизации, продвигая компании к беспрецедентной эффективности и контролю затрат. Однако эти достижения еще больше обнажат существующие различия между ранними пользователями передовой автоматизации и теми, кто находится в арьергарде, создавая конкурентную среду, где технологическое лидерство в автоматизации станет ключевым фактором отличий указанных групп.
Устойчивость и надежность перейдет из разряда второстепенных приоритетов в разряд критически важных бизнес-императивов. Нормативное давление и растущий потребительский спрос на экологически чистые методы производства будут способствовать внедрению энергоэффективных и оптимизированных по использованию ресурсов систем. Автоматизация будет играть центральную роль в достижении этих целей за счет сокращения отходов, оптимизации процессов и интеграции решений в области возобновляемой энергии.
Квалификация персонала будет требовать дальнейшего развития, некоторые традиционные роли будут заменены гибридными наборами навыков, подчеркивающими техническую экспертизу в области автоматизации, аналитику данных и удаленные операции. Организации, которые инвестируют в развитие рабочей силы, превзойдут конкурентов по гибкости и инновациям, в то время как те, которые пренебрегают повышением квалификации, столкнутся с проблемами при развертывании и обслуживании передовых систем автоматизации.
Наконец, ландшафт цепочки поставок автоматизации потребует беспрецедентной прозрачности и устойчивости. Организации, использующие инструменты видимости в реальном времени и совместимые системы, будут лучше справляться с перебоями, позиционируя себя в качестве лидеров во все более нестабильной глобальной экономике. Следующая глава промышленной автоматизации будет определяться конвергенцией инноваций, устойчивости и обучения персонала. Лидеры отрасли должны воспользоваться этим моментом, чтобы раздвинуть границы, соответствовать новым приоритетам и задать темп будущим инновациям в области автоматизации и их внедрению, которые обещают быть одновременно и сложными, и результативными.
Материал подготовлен Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА)
Допустим, вы изучали в университете программу, включающую в себя такие понятия как "Автоматизация", "управление", "сигналы", "САУ / ТАУ" или что-то похожее. Вы знакомы с такими понятиями, как объект управления, исполнительный механизм (он же регулятор или контроллер), обратная связь (feedback), прямое управление (feedforward), преобразование Лапласа, диаграмма Бода (или ЛАЧХ - логарифмическая асимптотическая частотная характеристика) и другими полезными инструментами. Скорее всего, вы также изучали преобразование Фурье, основы статистики и, возможно, теорему Байеса. Не говоря уже о программировании и интересных задачах оптимизации, таких как задача о рюкзаке или оптимизация траектории мобильного робота!
Какие роли вы можете занять после окончания обучения? Вот краткий список:
Разработчик/инженер-программист - просто здравствуй, АйТи, просто как дела
Анализ требований и формулирование спецификаций.
Проектирование с использованием методологий, таких как UML или Agile.
Программирование на высоко- и низкоуровневых языках (например, Matlab, C).
Проведение тестирования (устойчивость, безопасность, производительность, робастность).
Поддержка и отладка программного обеспечения в соответствии с потребностями клиентов.
Инженер по системам управления - в России, где вся теория была придумана в середине прошлого века, почему-то, редкость
Проектирование обратной и прямой связи.
Синтез регуляторов.
Автоматизация процессов.
Возможная генерация кода для встроенных систем.
Инженер автоматических тестов - опять АйТи
Использование языков программирования и тестовых фреймворков (например, Simulink Test, Pytest).
Инженер ручного тестирования - роль ближе к техническому персоналу
Проведение тестов на испытательных стендах (например, для двигателей или аккумуляторных систем).
Анализ результатов тестирования.
Составление подробных отчетов.
Инженер по моделированию и симуляции - тоже редкость, для этого нужно, чтобы у предприятия была мощная материальная база, иначе зачем эти виртуальные симуляции
Создание моделей и симуляторов (на Matlab, Python, Modelica или специализированных инструментах).
Проведение симуляций, оптимизация систем и проверка результатов с использованием методологии MBSE (Model-Based Systems Engineering).
Инженер HIL/SIL/MIL - разные уровни проверки сделанного регулятора / системы управления / софта, про это могу отдельно рассказать
Тестирование на уровне Hardware-in-the-loop (HIL), Software-in-the-loop (SIL) и Model-in-the-loop (MIL).
Интеграция систем и проверка их производительности.
Инженер R&D, научный сотрудник, аспирант или постдок - когда в молодые годы не нашёл, где применить свои знания, учи этому других, авось, другие найдут
Проведение исследований, разработка новых технологий и углубление понимания систем и методов.
Написание статей, иногда патентов.
Написание статей на Пикабу.
Поиск смысла жизни.
Физика процессов: понимание физических систем и как ими управлять (датчики, обратная и прямая связь).
Инструменты и подходы:
Программирование: Matlab, C, Python, Modelica – распространённые языки для синтеза и внедрения регуляторов.
Физика и математика: на необходимом минимальном уровне или глубже, чтобы понимать, с чем работаешь.
Фреймворки тестирования: Simulink Test, Pytest и специализированные инструменты.
Системы контроля версий: Git, Bitbucket для управления кодом.
Методологии разработки: Agile, UML, V-цикл для управления проектами.
Тестирование и валидация: оценка безопасности и устойчивости с использованием прототипов и испытательных стендов.
Используйте системный подход. Старайтесь смотреть на проблему "с высоты птичьего полета", чтобы определить входы и выходы системы, что можно контролировать и какова сложность задачи.
Освойте ключевые инструменты и языки программирования. Если вы начинаете с Matlab/Simulink, настоятельно рекомендую переключаться на Python, который предлагает почти те же инструменты бесплатно и даже больше.
Развивайте аналитические и навыки решения задач. Начинайте с простейших методов (методы настройки ПИДф регуляторов и иже с ними), а затем переходите к более сложным.
Ищите стажировки для практического опыта. Даже если не предстоит много заниматься управлением, всегда можно попробовать обратить в свою веру коллег или начальство. Читайте открытые статьи на таких платформах, как ScienceDirect, чтобы оставаться в курсе новых методов, с использованием нейросетей и прочего.
Следите за тенденциями в отрасли. Особенно за развитием AI, IoT и автоматизации. Изучайте открытые проекты на GitHub, чтобы понять, что сейчас в тренде.
Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь обращаться. К рекрутерам, имеющим сложности в поиске людей с таким багажом, или заинтересованным в найме подобных, это тоже относится, могу сориентировать. Удачи!
Вот на Яндекс Маркете, на Алике
Взято с телеги Интересный Маркетплейс
Подписывайтесь на наше сообщество на Пикабу
Реклама: АЛИБАБА КОМ (РУ) ИНН 7703380158
В ПЛК лишних компонентов нет и каждый играет свою роль, но ни один из них не является более важным, чем модуль, отвечающий за выполнение логических инструкций, составляющих программируемую часть – это центральный процессор (ЦП). В статье Дэвида Петерсона, опубликованной в журнале Control Automation дается разъяснение, какие характеристики ЦП влияют на производительность и функции ПЛК.
Центральный процессор ПЛК во многом действует как процессор обычного компьютера, но мы не часто находим спецификации, которые хотя бы отдаленно соответствуют его производительности даже в низкобюджетном ноутбуке. Причина в том, что, хотя оба процессора выполняют инструкции, которые являются основными, разница в контексте установки требует совершенно разных стратегий выполнения.
Для запуска ЦП должен выполнить несколько отдельных задач, каждая из которых тесно связана со всеми остальными:
Связь с ПО для программирования и загрузка программы
Передача данных ввода-вывода через объединительную плату
Чтение и обновление входных регистров
Расчет результата каждой строки кода
Обновление выходных регистров
Загрузка и выполнение программы ЦП программируемого логического контроллера существенно отличается от традиционного компьютера. Для большинства ноутбуков мы называем операционной системой (Windows, MacOS или Linux) фоновую систему, которая загружает и запускает программы и предоставляет пользовательский интерфейс. Но ПЛК не устанавливает и не запускает программы, а также не предоставляет пользовательский интерфейс, к которому можно подключиться с помощью мыши и клавиатуры.
Вместо этого микропроцессор ПЛК, представляет собой так называемую среду выполнения, что означает, что он только выполняет строки машинного кода. Он не предоставляет среду, в которой можно разрабатывать код.
Модуль ЦП (в центре) предназначен для взаимодействия с блоком питания, модулями связи (слева) и модулями ввода-вывода (справа)
Для задачи проектирования кода каждый производитель создает свою собственную интегрированную среду разработки (integrated development environment – IDE), например, Rockwell Studio 5000, Siemens TIA Portal или Beckhoff TwinCAT. Каждая из этих IDE устанавливается на ноутбук или настольный компьютер, создается проект, а затем он загружается в среду выполнения на ПЛК через интерфейс Ethernet (или PROFINET, EtherCAT и т. д.) или последовательный (обычно USB) интерфейс.
В наши дни существует развитые версии ПЛК, которые объединяют среду выполнения и ОС на одном устройстве, бок о бок. Примерами служат встраиваемые ПК Beckhoff или PLCnext от Phoenix Contact. Они позволяют выполнять привычное программирование на типичных языках IEC 61131, а также позволяют устанавливать IDE и другие приложения на основе ОС на самом ПЛК.
Коммуникация печатной платы обеспечивает передачу всей информации ввода/вывода между ЦП и модулями ввода/вывода. Она также может обрабатывать передачу данных на модули связи для подключения к удаленным блокам ввода/вывода.
Соединения на печатной плате в шасси или стойке ПЛК принимают форму многоконтактного разъема, который подает функциональное питание на модули (не питание полевых устройств, но это другая тема) и достаточно линий передачи и приема данных для быстрого сканирования множества модулей за очень короткое время. В зависимости от производителя, эти линии данных могут использовать форму последовательной связи или высокоскоростное соединение EtherCAT.
Некоторые ПЛК имеют фиксированное количество встроенных входов/выходов (малые ПЛК «коробочного» типа), а некоторые из них даже допускают установку дополнительных модулей, но этим моделям по-прежнему требуется соединение данных между ЦП и точками ввода/вывода.
Процессор максимально быстро опрашивает модули ввода и вывода на предмет текущего состояния ввода-вывода и помещает эти значения в специальные адресные регистры в памяти процессора.
Строки кода, где каждый тег или переменная ссылается на местоположение в банке памяти, вычисляются по одной за раз, пока формируется временный выходной регистр. Как только последняя строка сканируется, этот выходной регистр отправляется в каждый выходной модуль. Поэтому выходные терминалы не обновляются в тот момент, когда строка меняется с false на true – это только выглядит так, потому что цикл сканирования ПЛК очень короткий.
В отличие от обычных компьютеров, ни один производитель ПЛК не хвастается скоростью в ГГц или ГБ оперативной памяти своего новейшего процессора. Почему?
Для скорости тактовая частота ПЛК не имеет значения. Вместо этого нас интересует время выполнения различных инструкций. Биты, целые числа, числа с плавающей точкой, функции – каждое из этих вычислений требует определенного количества времени, выделенного процессором. Технические описания предоставляют эту информацию свободно, позволяя программисту оценить количество времени, которое потребуется для полного сканирования между считыванием входов и реализацией выходов.
Отдельные контроллеры совмещают типичные функции ПЛК и характеристики по производительности, присущие ОС на базе Linux
Итак, нас интересует скорость, но вместо тактовой частоты в ГГц, это скорость цикла, измеряемая в мкс или мс. Поскольку каждая программа индивидуальна, нет возможности предоставить спецификацию времени цикла для каждого пользователя.
Что касается хранения программ, нам не нужно обременять себя внешним твердотельным накопителем на 500 Гб. В отличие от компьютера, который хранит изображения, видео и программы десятками, мы храним несколько строк текстового кода, как файл блокнота. Представьте себе самый большой файл .txt, который вы когда-либо видели. Несколько МБ, те так ли? Аналогично, акцент делается не на размере хранилища, а на безупречную надежность.
Обычно объем памяти для хранения программ составляет менее 1 ГБ – только самые крупные промышленные процессы могут приблизиться к этому размеру. Некоторые ПЛК допускают расширение памяти или указывают начальную стоимость моделей ЦП с большим объемом флэш-памяти, но тратить деньги на покупку большего объема, чем вам нужно, бессмысленно.
Вот основные вещи, на которые вам нужно обратить внимание:
Протокол связи, совместимый с вашим ноутбуком для программирования. Если вы покупаете старый процессор с интерфейсом программирования RS-232, убедитесь, что у вас есть кабель и программное обеспечение, соответствующие ему.
Достаточно памяти для хранения вашей программы. Сколько вам нужно? Короткий разговор с производителем, скорее всего, прояснит этот вопрос, но если у вас небольшой процесс, то 100 МБ вероятно хватит с запасом.
Возможности ввода-вывода. Каждый ЦП оценивается по количеству точек ввода-вывода, которые могут быть подключены к системе. Убедитесь, что у вас их достаточно.
Низкое время примерного цикла для обеспечения надежности системы. Опять же, пообщайтесь с производителем, чтобы получить представление о том, сколько точек ввода-вывода и сколько инструкций вам, скорее всего, понадобится, чтобы обеспечить низкую задержку между входными данными и выходными командами.
Теперь, обладая этой информацией при обновлении системы и парка ПЛК вы будет уверены, что не потратите деньги зря.
Выбирайте с умом: даже самый мощный процессор бесполезен, если вы не можете подключиться к нужному порту и протоколу
Советуем также прочитать еще одну статью автора по этой же теме "Объяснение режимов работы центрального процессора ПЛК".
Материал подготовлен Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА)