Wiskundige algoritmes + PLC-code = ?
PLC’s en zware wiskundige berekeningen; de combinatie is niet ideaal. Maar wat is dan de beste manier om wiskundige algoritmes toe te voegen aan PLC-code? Kun je bijvoorbeeld een pc-applicatie parallel laten draaien aan een besturing? De laatste tijd kwamen we bij verschillende projecten voor dit vraagstuk te staan. En dus stelden we een onderzoek in naar de oplossing.
Een van die projecten omvatte de realisatie van een besturing voor het laden van diepzeekabels in een scheepsromp. Hierbij is een belangrijke rol weggelegd voor complexe berekeningen. In de ideale situatie kan een specialistisch wiskundig pakket op de pc deze berekeningen uitvoeren en realtime communiceren met de PLC. Via de Kesselring-methode brachten we in kaart welk pakket het beste beantwoordt aan de criteria bij dit specifieke vraagstuk. Dat bleek de opensourcesoftware Scilab. Enerzijds vanwege de functionaliteiten van het pakket, anderzijds vanwege de communicatie- en simulatiemogelijkheden. Scilab heeft een groot aantal wiskundige functies, maakt gebruik van een high-level programmeertaal en kan geavanceerde datastructuren grafisch weergeven in 2D en 3D. Via een OPC-driver is verbinding te maken met de PLC. Natuurlijk spelen de kosten ook mee. Scilab is gratis.
Interface voor data-uitwisseling
De volgende stap concentreerde zich op de communicatie tussen pc en PLC, en de optimale inrichting hiervan. Hiervoor bouwden we een testopstelling, bestaande uit een pc met Scilab, een Siemens SIMATIC S7-1500 en een OPC-verbinding. Wat bleek: de OPC UA-server, standaard aan boord van de S7-1500, communiceerde niet automatisch met de OPC DA-client. Dit is opgelost met een interface, de Matrikon UA Proxy, die ervoor zorgt dat de verschillende OPC-types toch data kunnen uitwisselen. Toen de liveverbinding tussen pc en PLC eenmaal gerealiseerd was, is het proces gesimuleerd en het algoritme gevisualiseerd en getest.
De definitie van realtime
Realtime communicatie is natuurlijk een relatief begrip. Voor ons specifieke project lag de grens van het toelaatbare op 100 milliseconden. Met de testopstelling bleven we daar ruimschoots binnen: nadat we een aantal vertragingen lokaal konden elimineren, duurde het uitwisselen van data tussen pc en PLC nog zo’n 30 milliseconden. En het uitvoeren van de algoritmes door de pc kostte nog geen milliseconde. Hiermee was de meerwaarde van deze methode voor ons specifieke project aangetoond. En niet alleen voor dit project, maar voor meerdere opdrachten in ons portfolio waarbij zware wiskundige berekeningen een rol spelen.
Meer weten over dit onderzoek? Of advies nodig? Neem contact op met Mark Verhaeg via 0492 747550.
