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MDA Tecnologias 3/2015 (PT)

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MDA Tecnologias 3/2015 (PT)

A revolução no

A revolução no controle baseado em PC Alexander Samuel Grimm Graças à sua abertura, a automatização baseada em PC demonstrou o seu valor na fabricação de máquinas para fins especiais. Contudo, até agora, o controlador era dependente do sistema operacional do PC, o que resultava numa desvantagem relacionada com a disponibilidade. Tal desvantagem só pode ser eliminada através de uma arquitetura totalmente nova. 18 MDA Tecnologias

MEDIÇÃO E CONTROLE Nome da empresa: Siemens AG Sede: Nuremberg, Alemanha Empregados: aprox. 357,000 Produtos: Hardware integrado, serviços baseados em software e tecnologia para empresas de fabricação em todo o mundo Sobre Author: Alexander Samuel Grimm, Gerente de Marketing de Automatização baseada em PC, Siemens AG, Nuremberg, Alemanha Os fornecedores de controladores baseados em PC dependem quase exclusivamente dos sistemas operacionais Windows, de modo a garantir a compatibilidade com software de terceiros. Até agora, um núcleo em tempo real era incorporado no sistema Windows, a fim de implementar um controlador de software com capacidade de tempo real. Portanto, a funcionalidade de controle só estava disponível se o sistema operacional estivesse funcionando corretamente. Assim, uma falha no Windows ou reinício do mesmo, causava, inevitavelmente, uma paralisação do controlador e desse modo, igualmente de toda a máquina ou planta. Isto implica custos consideráveis, quando utilizado na produção. Se o controlador controla os processos que envolvem o aquecimento ou adesivos, por exemplo, o fato de desligar e reiniciar o controlador é extremamente demorado. Não se pode deixar endurecer os adesivos utilizados; ao mesmo tempo, processos de aquecimento, normalmente têm de ser reajustados e reiniciados em várias etapas. Possíveis fatores causadores da falha de um sistema operacional podem ser software malicioso, acidentes causados por sobrecarga de tensão, ou um reinício intencional do sistema, ao instalar novo software. Aumento da disponibilidade do sistema As necessidades de uma maior disponibilidade de um controlador de software não podem ser supridas num ambiente Windows. Em vez disso, a funcionalidade de controlo tem de ser isolada, na medida do possível, do sistema operacional do PC. Dando resposta a isso, a Siemens desenvolveu um novo, e atualmente único, controlador de software para PCs Simatic industriais: o S7-1500. Isto oferece a funcionalidade de um S7-1500 para sistemas PC, mas funciona em paralelo, em vez de por dentro do Windows. Um “ hipervisor de metal polido” aloca os recursos do PC, como interfaces, núcleos de processador ou memória, diretamente para o Windows ou exclusivamente para o controlador de software. Isto significa que qualquer falha ou reinício no Windows, não tem qualquer efeito sobre a execução do programa de controle. A nova arquitetura do controlador de software oferece uma série de possibilidades. Instalação de novos programas do Windows ou atualizações, normalmente necessitariam de um reinício. No entanto, isso agora pode ser realizado durante o processo operativo, uma vez que a função de controle está totalmente assegurada durante o reinício. Esta independência em relação ao Windows é também refletida no comportamento de inicialização: Anteriormente, o Windows sempre tinha que arrancar completamente, antes que o controlador de software pudesse ser iniciado. A nova arquitetura permite um processo de inicialização paralelo, de modo que o controlador de software esteja pronto a funcionar enquanto o Windows ainda está carregando. Dependendo do hardware do PC utilizado, o procedimento de arranque para o controlador de software é até cinco vezes mais rápido do que o utilizado na arquitetura anterior. Concebido para a construção de máquinas especiais A automatização baseada em PC está se tornando cada vez mais importante, especialmente na fabricação de máquinas especiais. Uma razão para isso é a possibilidade de implementação de sistemas compactos, dado que vários aplicativos podem ser executados em um dispositivo. Isto significa que, para além da funcionalidade de controlo, o lado do Windows pode também ser usado para aplicações de dados, tarefas de visualização, ou como uma porta de entrada, para os sistemas de execução de fabricação de nível mais elevado. Por outro lado, complexos algoritmos, realizados em uma linguagem de alto nível, podem ser integrados diretamente no programa de controlo. O novo controlador de software S7-1500 está disponível tanto para PCs Industriais Simatic como para o novo controlador aberto Simatic ET 200SP. Este CPU baseado em PC é uma poderosa plataforma para PC, com a capacidade de expansão modular do sistema ET 200SP I/O. A gama de módulos se estende, desde entrada e saída digital e analógica de módulos para contadores e módulos de medição de energia, até a módulos controlados por tempo para a implementação de tempos de resposta mais curtos. Em termos de PCs industriais Simatic, está disponível uma vasta gama de plataformas de hardware. A oferta vai desde caixas fanless (sem ventilador) e painéis PC para computadores de alto desempenho em 19” em formato rack. Estes permitem também o funcionamento paralelo de controlador e tarefas de processamento de imagem de computação intensa, tais como as que muitas vezes são exigidas em aplicações de MDA Tecnologias 19