■ La placa madre es clave para garantizar unas especificaciones
para un PC industrial (temperatura, BIOS, etc.) y para asegurar su disponibilidad a largo plazo.
La firma Beckhoff celebró el pasado día 17 de junio en
Barcelona una jornada dedicada a la
presentación de sus productos, así como las líneas maestras de desarrollo para sus equipos futuros hardware y software que serán lanzados al mercado en un horizonte de corto y medio plazo.
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Julio 2008 / n.º 398 Automática e Instrumentación
Productos
SELECCIÓN DEL MES
guración, ya que ésta últi- ma toma el segundo núcleo por defecto.
La nueva opción Intel Montevita de 4 núcleos, que estará disponible a finales de este año, permitirá eje- cutar concurrentemente dos PLC en dos núcleos, un controlador cinético NC en el tercero y gráficos en el cuarto núcleo, por citar una de las posibilidades que se ofrecen.
También se anunció la disponibilidad de utiliza- ción del Intel Atom de 1,6/1,1 GHz y tan sólo 2,3 W de consumo, por lo que representará una opción óptima para incorporarlo en versiones que requie- ran bajo consumo o en los equipos embedded.
Otra opción al alza es in- corporar la pantalla junto con el PC. En esta línea, los Control Panel tipo CP 72XX integran la pantalla, además del PC, con la po- sibilidad de disponer de una solución para todo el conjunto con protección IP65. Esto es útil para acer- car el control y el HMI a pie de máquina. Aplicacio- nes en las fábricas de auto- móvil o en operaciones lo- gísticas son algunos de sus mercados objetivos. Por ejemplo, la compañía aé- rea Lufthansa está implan- tando en sus operativos lo- gísticos de carga y descarga de los carritos de comida
de a bordo un terminal con escáner en cada uno de los aeropuertos en que opera. Los discos HDD u otros periféricos asociados pue- den ser uno de los puntos débiles en la arquitectura tí- pica de un PC. La seguridad de mantener una redun- dancia de los datos en otros soportes físicos viene dada de la mano del denomina- do conjunto de discos in- dependientes redundantes o RAID (Redundant Array
of Independent Disks).
Con esta solución integra- da en la tarjeta, siempre se mantiene una o más copias de los datos de forma auto- mática. Estará presente en todos los nuevos diseños de tarjetas, con el contro- lador RAID diseñado por la propia Beckhoff.
Ayudas extra para el desarrollo con TwinCAT
El software TwinCAT corre con varias versiones de Win- dows, como pueden ser em-
bedded o CE, entre otras.
Como Beckhoff es una com- pañía asociada al programa de Microsoft Embedded
Gold Partner, ya se está tra-
bajando en la nueva versión de TwinCAT para Vista Em-
bedded, denominada TAP
Québec por el momento, y prevista para su lanzamien- to en el año 2010.
Respecto al propio Twin- CAT, algunas de sus nove-
dades son las siguientes: El Scope es una herramien- ta gráfica potente para el análisis de datos, pudiendo ver variables de distintos servidores de una forma eficiente. También es posi- ble observar la evolución de variables respecto al tiempo (x-t mode) o con respecto a otra variable (x-
y mode), entre otras posi-
bilidades. El Management Server va orientado a sim- plificar la configuración y el acceso a distintos escena- rios, básicamente los distin- tos dispositivos CE que se encuentran integrados en el sistema. Además, tam- bién se pueden efectuar ac- tualizaciones del software TwinCAT residente en las máquinas instaladas en campo, directamente des-
de la web.
Uno de los aspectos cla- ve en el desarrollo del soft- ware, por parte de integra- dores de sistemas y fabricantes, es el constan- te aumento de su impacto económico en el coste to- tal de la máquina o equipo. Según un estudio de la consultora McKinsey, si el coste del desarrollo de un sistema productivo lo se- gregamos entre el softwa- re y el resto de las partes (mecánica y eléctrica/elec- trónica), la cuota del soft- ware representaba tan sólo un 10% del coste total en la década de los 80, para pasar a un 20% en los años 90 y situarse, finalmente, en un valor cercano al 40% en la primera década del 2000.
Por lo tanto, en el futu- ro es fundamental generar software de forma más pro- ductiva y conseguir reuti- lizar el código ya generado para los distintos proyectos que se van secuenciando a lo largo de la oferta de pro- ductos de una compañía.
El futuro: IEEE 61499, UML y OOA
Josef Papenfort, de Bec-
khoff, subrayó algunas líne-
■ Los procesadores multinúcleo han llegado para quedarse. Actual-
mente, Beckhoff soporta distintas versiones de CPU, si bien en un futuro muy cercano será posible, por ejemplo, ejecutar concurren- temente dos PLC distintos en dos núcleos, un controlador cinético NC en el tercero y la aplicación de gráficos en el cuarto núcleo.
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Productos
as básicas de desarrollo de la tecnología en esta direc- ción, y por las que la firma alemana apuesta decidida- mente.
Una opción es recurrir a generar módulos indepen- dientes. El IEEE 61499 re- presenta una apuesta en este sentido, de forma que los módulos disponibles se conectan e integran, repre- sentando cada módulo un estado de la máquina. Los eventos conectarían los módulos que podrían estar implementados en IEC 63131, utilizando los Blo- ques Funcionales o FB
(Functional Blocks) pre-
vistos en el IEC61131. Si la capa de sistema es- tuviera compuesta por mó- dulos, la capa de control estaría dominada por va- riables y funciones.
Se intensificará la utiliza- ción de las arquitecturas orientadas a objeto (OOA) y, en definitiva, se intenta- rá capitalizar al máximo todo el software generado ya existente. Beckhoff tra- baja en este sentido para su TwinCAT 3, con las exten- siones orientadas al objeto, dominadas por los métodos (descripción de una secuen- cia de instrucciones), inter- fases (utilizadas para orga- nizar los métodos que utilizan los FB) y herencias (un FB puede derivarse di- rectamente de otro FB), de forma que el software Twin- CAT integre incluso un edi- tor UML o Lenguaje de Mo- delado Unificado (Unified
Modeling Language), don-
de el código IEC podrá ser generado directamente de los diagramas. Una fecha estimada para el soporte UML podría ser el 2009.
EtherCAT como filosofía de sistema
También se hizo mención a la constante progresión de
EtherCAT como alternati- va de Ethernet industrial, que a través de la asocia- ción EtherCAT Techno-
logy Group ya cuenta con
más de 700 empresas aso- ciadas. La red es simple y está bien resuelta. La to- pología física es un anillo full duplex 100 MB/s, que al pasar la trama, emitida inicialmente por el maes- tro, a través de cada uno de los nodos, éstos van extra- yendo o insertando los da- tos correspondientes se- gún sus necesidades.
Por supuesto, la red cuenta con detección de error y diagnóstico intrínse- co, ya sea por el propio CRC o bien por un sencillo y efectivo contador que se va incrementando a medida que interviene cada nodo. Si el cable se rompe o un nodo deja de funcionar, el nodo que le precede lo de- tecta y cierra el anillo, de forma que la información retorna al maestro, que rá- pidamente conoce cuál es
el último nodo activo co- nectado. De esta forma, un segmento o subanillo sigue funcionando.
Además, la red también admite redundancia (dos anillos), por lo que es capaz de seguir funcionando con los nodos que sigan opera- tivos, una vez descartado el que se encuentra en esta- do no funcional.
El hecho de conocer de forma fácil y rápida qué nodo en particular ha deja- do de funcionar es muy útil, sobre todo en determina- das aplicaciones que se ex- pusieron, como por ejem- plo, el sistema de control de una pista de esquí en Aus- tria, que cuenta con casi 1.000 cañones de nieve ar- tificial y utiliza EtherCAT redundante para comuni- car los distintos equipos. En este caso se utiliza la opción de fibra óptica, ya que permite conseguir dis- tancias de hasta 2 km en- tre nodos. En este entorno, el conocimiento rápido y
preciso de la caja o arma- rio subterráneo que falla, y al que es necesario acceder para intervenir en la acción de mantenimiento, es una información preciada, da- das las dificultades del en- torno.
Otro aspecto interesante es que cada nodo cronome- tra cuánto tarda la trama en volver a pasar, de forma que puede sincronizar su reloj, y así la red dispone de un sistema de reloj dis- tribuido con márgenes de error inferiores a 1µs.
Es posible tener hasta 65.535 nodos conectados en un sistema, utilizando un simple cable estándar CAT5, garantizando su de- terminismo, que al final es la base y garantía para todo el sistema. La red mantie- ne velocidades determinis- tas que se traducen en los siguientes tiempos de ad- quisición de datos, por ejemplo: hasta 256 E/S en 11 µs, 1.000 E/S distribui- das en 100 nodos en menos de 30 µs o 200 E/S analó- gicas con 16 bits de resolu- ción en 50 µS.
También es posible cam- biar los módulos en mar- cha (hot swap), aunque al estar operando en un en- torno sin slots, hay que uti- lizar un adaptador y, previa- mente, haber identificado a cada módulo mediante una dirección secundaria de esclavo (Eeprom) o una opción imagen de proceso.
Por último, señalar la ver- sión de seguridad integra- da TwinSafe, que cada vez es más operativa, con nue- vas herramientas facilita- doras y que ya permiten, por un lado, la configura- ción del sistema, y por otro, la combinación de informa- ción de proceso y de segu- ridad en el mismo.
Xavier Alcober
■ La reutilización del software es un factor clave, por lo que el IEC 61499 supone uno de los pilares de la nueva arquitectura de soft- ware, pudiendo combinar y enlazar los distintos módulos ya exis- tentes con los nuevos de la aplicación.