ভৌত পিএলসি থেকে ভার্চুয়াল নিয়ন্ত্রণে: সফটওয়্যার-ডিফাইন্ড অটোমেশনের উন্নতি ঘটাচ্ছে SIMATIC S7-1500V

সিম্যাটিক এস৭-১৫০০ভি ভূমিকা

০১ প্রতিবদ্ধ হার্ডওয়্যার থেকে পিএলসি ফাংশনগুলির স্থানান্তর

একটি ঐতিহ্যগত স্বয়ংক্রিয়করণ সিস্টেমে, প্রতিটি পিএলসি একটি সম্পূর্ণ হার্ডওয়্যার প্যাকেজ। এর প্রসেসর, মেমরি, যোগাযোগ ইন্টারফেস, অপারেটিং পরিবেশ এবং নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রাম ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত। এই ব্যবস্থাটি ভবিষ্যতের পারফরম্যান্স নিশ্চিত করে, কিন্তু নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে সাধারণত আরেকটি কন্ট্রোলার, আরও ক্যাবিনেট স্থান, অতিরিক্ত ওয়্যারিং এবং নতুন স্পেয়ার-পার্টস পরিকল্পনা প্রয়োজন হয়।

দ্য সিম্যাটিক এস৭-১৫০০ভি এই সম্পর্কটিকে পরিবর্তন করে পিএলসি রানটাইমকে একটি প্রতিবদ্ধ কন্ট্রোলার ডিভাইস থেকে পৃথক করে। নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রামটি অনুমোদিত কম্পিউটিং অবকাঠামোর উপর একটি ভার্চুয়াল সফটওয়্যার ইনস্ট্যান্স হিসাবে কাজ করে। ফলে নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা একটি আবেদনের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী সংগঠিত হতে পারে, বরং ব্যক্তিগত হার্ডওয়্যার ইউনিটগুলির দ্বারা স্থায়ীভাবে সীমিত থাকে না।

এই মডেলটি বিশেষভাবে সেইসব উৎপাদনকারীদের জন্য প্রাসঙ্গিক, যারা নিয়মিত উৎপাদন মডিউল যোগ করেন, নতুন পণ্য ভ্যারিয়েন্ট চালু করেন অথবা চলমান চাহিদার পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্য রেখে সরঞ্জাম সমূহ সামঞ্জস্য করেন। একটি কোম্পানি একাধিক সমান উৎপাদন সেলের জন্য মানকৃত ভার্চুয়াল কন্ট্রোলার কনফিগারেশন তৈরি করতে পারে। যখন আরও ক্ষমতা প্রয়োজন হয়, প্রকৌশলীরা প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সম্পূর্ণ নতুন কন্ট্রোল ক্যাবিনেট ডিজাইন না করেই আরেকটি অনুমোদিত ইনস্ট্যান্স প্রয়োগ করতে পারেন।

স্বয়ংক্রিয়করণ দলগুলির জন্য পরিচিতি বজায় রাখা এখনও গুরুত্বপূর্ণ। ভার্চুয়াল কন্ট্রোলারটি বৃহত্তর SIMATIC পরিবেশের সাথে অবিচ্ছিন্নতা বজায় রাখে, ফলে প্রকৌশলীরা প্রতিষ্ঠিত PLC প্রোগ্রামিং ধারণা, নির্ণয় পদ্ধতি এবং স্বয়ংক্রিয়করণ গঠন ব্যবহার করতে চালিয়ে যেতে পারেন। এটি একটি বড় স্থাপত্যগত পরিবর্তনের সাথে যে বিঘ্ন সাধারণত ঘটে তা কমিয়ে দেয়।

ভার্চুয়াল নিয়ন্ত্রণ ধীরে ধীরে আধুনিকীকরণকেও সমর্থন করে। কারখানাগুলির বিদ্যমান কন্ট্রোলার ফ্লিট প্রতিস্থাপন করার জন্য একটি একক প্রকল্পের প্রয়োজন হয় না। শারীরিক S7 কন্ট্রোলারগুলি সময়-সংবেদনশীল মেশিনগুলি পরিচালনা করতে চালিয়ে যেতে পারে, যখন ভার্চুয়াল PLC মডিউলার প্রক্রিয়া ইউনিট, সহায়ক সিস্টেম, পাইলট ইনস্টলেশন বা নমনীয় প্রয়োগের প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য চালু করা হয়েছে।

কন্ট্রোলারকে সফটওয়্যারে স্থানান্তর করা অনুশাসিত প্রকৌশলের প্রয়োজনকে সরিয়ে দেয় না। রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্স এখনও প্রসেসর সম্পদ, নেটওয়ার্ক ডিজাইন, ইনপুট/আউটপুট আর্কিটেকচার, সাইকেল-টাইম প্রয়োজনীয়তা এবং ত্রুটির সময় সিস্টেমের আচরণের উপর নির্ভর করে। প্রতিটি ভার্চুয়াল কন্ট্রোল অ্যাপ্লিকেশনকে সঠিকভাবে ডিজাইন, পরীক্ষা, চালু করা এবং ডকুমেন্ট করা আবশ্যিক।

02ইন্ডাস্ট্রিয়াল এজ সংযোগ করা হচ্ছে উইনসিসি ওএ , এবং বিদ্যমান আইটি অবকাঠামো

একটি ভার্চুয়াল পিএলসি সবচেয়ে বেশি মূল্য প্রদান করে যখন এটি সমন্বিত শিল্প সফটওয়্যার পরিবেশের অংশ হিসেবে কাজ করে। এই আর্কিটেকচারে সিমেন্স ইন্ডাস্ট্রিয়াল এজ নিয়ন্ত্রণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে স্থানীয় ডেটা প্রক্রিয়াকরণ, ভিজুয়ালাইজেশন সিস্টেম এবং কেন্দ্রীয় আইটি সম্পদের সাথে সংযুক্ত করে।

দ্য এস৭-১৫০০ভি অটোমেশন লজিক পরিচালনা করে, যখন শিল্প এজ অ্যাপ্লিকেশনস মেশিন বা প্রক্রিয়ার কাছাকাছি প্রক্রিয়া উৎপাদন তথ্য প্রক্রিয়া করে। স্থানীয় কার্যকরীকরণ কর্মক্ষমতা সূচকগুলি গণনা করা, অস্বাভাবিক অবস্থা শনাক্ত করা এবং প্রতিটি মূল সংকেত দূরবর্তী ডেটা কেন্দ্রে পাঠানো ছাড়াই উদ্যোগ সিস্টেমগুলির জন্য নির্বাচিত তথ্য প্রস্তুত করা সম্ভব করে।

উইনসিসি ওপেন আর্কিটেকচার যা সাধারণত উইনসিসি ওএ স্কেলযোগ্য SCADA ক্ষমতা যোগ করে। শিল্প এজ এবং ভার্চুয়াল PLC-এর সংমিশ্রণে এটি ভার্চুয়ালাইজড নিয়ন্ত্রণ ওয়ার্কলোডের কাছাকাছি ভিজুয়ালাইজেশন এবং তদারকি ফাংশন স্থাপন করতে পারে। এটি বিতরণকৃত কারখানা, শক্তি সুবিধা, অবকাঠামো নেটওয়ার্ক এবং বৃহৎ উৎপাদন সাইটগুলির জন্য উপযোগী যেখানে নমনীয় মনিটরিং আর্কিটেকচারের প্রয়োজন হয়।

একটি ব্যবহারিক ইনস্টলেশনে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে বিতরণকৃত আই/ও এবং ক্ষেত্র স্তরে যন্ত্রপাতি, একটি এস৭-১৫০০ভি নিয়ন্ত্রণের জন্য ইনস্ট্যান্স, শিল্প এজ অ্যাপ্লিকেশনস স্থানীয় প্রক্রিয়াকরণের জন্য এবং উইনসিসি ওএ অপারেটর দৃশ্যমানতার জন্য। কেন্দ্রীয় আইটি অবকাঠামো তখন পরিচয় ব্যবস্থাপনা, সফটওয়্যার রিপোজিটরি, ব্যাকআপ, সিস্টেম মনিটরিং এবং ঐতিহাসিক ডেটা সংরক্ষণকে সমর্থন করতে পারে।

যেমন প্রযুক্তিগুলোর সমর্থন মাইক্রোসফট হাইপার-ভি এবং রেড হ্যাট ওপেনশিফট এছাড়াও শিল্প কাজের ভারকে কর্পোরেট আইটি দল দ্বারা ইতিমধ্যে বোঝা অবকাঠামোর সঙ্গে সংযুক্ত করতে সাহায্য করে। তবুও, দায়িত্বগুলো স্পষ্ট থাকতে হবে। নিয়ন্ত্রণ প্রকৌশলীরা প্রক্রিয়া ঝুঁকি এবং মেশিন আচরণ বোঝেন, অন্যদিকে আইটি বিশেষজ্ঞরা ভার্চুয়ালাইজেশন, কম্পিউটিং সম্পদ, অ্যাক্সেস ব্যবস্থাপনা এবং সাইবার নিরাপত্তায় অভিজ্ঞতা যোগান দেন।

সাইবার সুরক্ষা স্থাপত্যের শুরু থেকেই এগুলো অন্তর্ভুক্ত করতে হবে। নেটওয়ার্ক সেগমেন্টেশন, ভূমিকা-ভিত্তিক অ্যাক্সেস , নিরাপদ যোগাযোগ, সার্টিফিকেট ব্যবস্থাপনা, প্যাচ প্রক্রিয়া এবং বিশ্বস্ত ব্যাকআপ অপরিহার্য। ভার্চুয়ালাইজেশন নমনীয়তা বৃদ্ধি করে, কিন্তু শিল্প উপলব্ধতা কখনও সাধারণ অফিস আইটি কাজের ভার হিসেবে বিবেচনা করা হবে না।

03বিস্তার, আপগ্রেড এবং জীবনচক্র ব্যবস্থাপনার জন্য আরও নমনীয় পদ্ধতি

সফটওয়্যার-সংজ্ঞায়িত নিয়ন্ত্রণের সবচেয়ে স্পষ্ট সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হলো স্বয়ংক্রিয়করণ সিস্টেমগুলিকে আরও দক্ষভাবে স্কেল করার ক্ষমতা। হার্ডওয়্যার-কেন্দ্রিক প্রকল্পে, বিস্তারের জন্য অতিরিক্ত পিএলসি, এনক্লোজার পরিবর্তন, অতিরিক্ত পাওয়ার সাপ্লাই, নতুন যোগাযোগ হার্ডওয়্যার এবং নির্ধারিত সময়ে বৈদ্যুতিক কাজের প্রয়োজন হতে পারে। একটি ভার্চুয়াল পিএলসি , অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা নতুন সফটওয়্যার ইনস্ট্যান্সের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে, যদি কম্পিউটিং সম্পদ, নেটওয়ার্ক কর্মক্ষমতা, লাইসেন্সিং এবং রিডান্ড্যান্সি সঠিকভাবে পরিকল্পনা করা হয়ে থাকে।

এটি মডিউলার উৎপাদন -এর জন্য খুবই মূল্যবান। ফার্মাসিউটিক্যাল স্কিড, জল-পরিশোধন ইউনিট, শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেম, উপকরণ পরিচালনা সরঞ্জাম এবং নমনীয় অ্যাসেম্বলি স্টেশনগুলি প্রায়শই পুনরাবৃত্তিযোগ্য কার্যকরী ইউনিট থেকে তৈরি করা হয়। মানকৃত ভার্চুয়াল কন্ট্রোলার টেমপ্লেটগুলি একাধিক লাইন বা কারখানায় সমান ইউনিটগুলি প্রয়োগ করার সময় প্রকৌশল সময় কমাতে এবং সামঞ্জস্য বৃদ্ধি করতে সাহায্য করে।

সফটওয়্যার-সংজ্ঞায়িত নিয়ন্ত্রণ আপগ্রেড পরিচালনার পদ্ধতিও পরিবর্তন করে। কারণ কন্ট্রোলার রানটাইম একটি নির্দিষ্ট ভৌত যন্ত্রের সঙ্গে স্থায়ীভাবে যুক্ত থাকে না, তাই সফটওয়্যার সংস্করণ এবং কম্পিউটিং হার্ডওয়্যার ভিন্ন জীবনচক্র অনুসরণ করতে পারে। প্রকৌশল দলগুলি একটি আপডেটেড পরিবেশ প্রস্তুত করতে পারে, নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে এটি পরীক্ষা করতে পারে, পরিবর্তনটি নথিভুক্ত করতে পারে এবং অনুমোদিত রক্ষণাবেক্ষণ সময়ে এটি চালু করতে পারে।

ব্যাকআপ এবং পুনরুদ্ধার এটিও আরও পদ্ধতিগত হয়ে উঠতে পারে। অনুমোদিত কনফিগারেশন, কন্ট্রোলার প্রোগ্রাম এবং ভার্চুয়াল ইনস্ট্যান্সগুলি কেন্দ্রীয়ভাবে পরিচালনা করা যেতে পারে, যা রক্ষণাবেক্ষণ দলগুলিকে প্রতিটি সাইটে কী ইনস্টল করা হয়েছে তার স্পষ্ট ধারণা দেয়। যদি কোনো কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্ম প্রতিস্থাপন করা হয়, তবে একটি যাচাইকৃত কন্ট্রোলার পরিবেশ মূল থেকে সম্পূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন পুনর্নির্মাণ না করেই পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে।

এই সুবিধাগুলি শিল্প আধুনিকীকরণকে ঝুঁকিমুক্ত করে না। প্রতিটি পরিবর্তনের জন্য এখনও সামঞ্জস্যতা পরীক্ষা, কার্যকারিতা পরীক্ষা, সাইবার নিরাপত্তা মূল্যায়ন এবং সংজ্ঞায়িত পুনরুদ্ধার পদ্ধতির প্রয়োজন হয়। প্রকৃত জীবনচক্র সুবিধা হল জটিলতার উপর ভালো নিয়ন্ত্রণ, যার মধ্যে স্পষ্ট সংস্করণ ব্যবস্থাপনা, অধিক স্বচ্ছ প্রয়োগ এবং নানা নিয়ন্ত্রক হার্ডওয়্যার ভ্যারিয়েন্টের উপর কম নির্ভরশীলতা অন্তর্ভুক্ত।

04উপসংহার

SIMATIC S7-1500V শুধুমাত্র একটি ভৌত PLC-কে ভার্চুয়াল পরিবেশে স্থানান্তরিত করার চেয়ে অনেক বেশি কিছু। এটি শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি কীভাবে নকশা করা হয়, প্রসারিত করা হয় এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়—এই পদ্ধতিতে একটি বৃহত্তর পরিবর্তনকে নির্দেশ করে।

Siemens Industrial Edge-এর সাথে কাজ করে উইনসিসি ওএ এবং প্রতিষ্ঠিত IT অবকাঠামোর সাথে, ভার্চুয়াল PLC স্বয়ংক্রিয়করণ যুক্তি, স্থানীয় ডেটা প্রক্রিয়াকরণ, স্কেলযোগ্য দৃশ্যমানকরণ এবং কেন্দ্রীয় ব্যবস্থাপনার সাথে সংযুক্ত হয়। নতুন নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা অধিক নমনীয়ভাবে চালু করা যায়, সফটওয়্যার আপগ্রেডগুলি অধিক পদ্ধতিগতভাবে প্রস্তুত করা যায় এবং জীবনচক্র তথ্য অধিক স্বচ্ছভাবে ব্যবস্থাপনা করা যায়।

সবচেয়ে বাস্তবসম্মত ভবিষ্যৎ হলো হাইব্রিড। শারীরিক পিএলসি গুলি যন্ত্র-স্তরের নির্ভরযোগ্য নিয়ন্ত্রণ প্রদান করতেই থাকবে, আর ভার্চুয়াল PLC দ্রুত প্রয়োগ, মানকৃত কনফিগারেশন এবং স্কেলযোগ্য কম্পিউটিং-এর প্রাধান্য যেখানে, সেখানে নমনীয়তা যোগ করবে। এই এস৭-১৫০০ভি এর সাহায্যে, সিমেন্স এই দুটি বিশ্বকে একত্রিত করছে এবং উৎপাদকদের প্রতি একটি ব্যবহারিক পথ প্রদান করছে সফটওয়্যার-সংজ্ঞায়িত স্বয়ংক্রিয়করণের দিকে .

05সুপারিশকৃত পণ্য