Drie manieren waarop IEC 61499 helpt de operationele digitalisering te versnellen

Technologienormen zijn cruciaal bij het bepalen hoe productietechnologieën kunnen omgaan met de groeiende variabiliteit in de marktvraag. Velen zetten vraagtekens bij de doeltreffendheid van de traditionele IEC 61804-norm ten opzichte van de nieuwere IEC 61499-norm, die een meer open en interoperabele benadering biedt.

Ondertussen worden de slimme productie concepten van Industrie 4.0 in de praktijk toegepast. In deze gedigitaliseerde wereld van de procesindustrie lopen de vernieuwers  voorop, terwijl de achterblijvers verder achter blijven. Door vast te houden aan conventionele systemen, hebben ze te maken met hoge kosten als gevolg van veroudering. Bovendien zijn de prestaties afhankelijk van de beschikbare middelen in applicatiesoftware-ontwikkeling zoals vaardigheden en domeinexpertise, die vaak schaars zijn.

Met het huidige verloop van ingenieurs maakt het gebrek aan standaardisatie het moeilijk om deze systemen te onderhouden. Deze samenloop van ontwikkelingen in de markt en technologie zet belanghebbenden in procesindustrieën, zoals de energiesector (olie & gas) en de chemische industrie met gedistribueerde besturingssystemen (DCS), ertoe aan om hun fundamentele technologie-architecturen te herzien. Velen houden zich bij hun huidige DCS-systemen voornamelijk aan de IEC 61804-norm. Maar de wereld is geëvolueerd en bedrijven hebben meer flexibiliteit nodig om te blijven concurreren. De structuur van de oude norm beperkt nu veel DCS-omgevingen.

IEC 61499-norm zorgt voor  meer flexibiliteit

De IEC 61499-norm (2005) is een open en event-gestuurde DCS-architectuur voor automatisering en besturing waarin functieblokken de fundamentele eenheden zijn voor software inkapseling, hergebruik, implementatie en integratie.

Als event-gestuurde architectuur biedt de IEC 61499-norm de eenvoudigste en meest efficiënte manier om de uitvoering van bewerkingen in gedistribueerde toepassingen te synchroniseren en op te volgen. Alle moderne industriële automatiserings- en besturingssystemen (PLC, DCS, SCADA) zijn gebouwd op onderliggende event-gestuurde, multitasking besturingssystemen.

De IEC 61499-norm is ontstaan om een basis te leggen voor de overdraagbaarheid van industriële automatiseringstoepassingen om een breed scala aan voordelen op te leveren.

Drie voordelen van de IEC 61499-norm

1. Eenvoudige convergentie van IT/OT-systemen

Om te blijven concurreren, investeren de meeste organisaties in de procesindustrie nu in digitale transformatie, waardoor het vastleggen en analyseren van data mogelijk wordt. Dit kan op zijn beurt leiden tot snellere, nauwkeurigere en winstgevendere productiebeslissingen. Dergelijke toegang tot data vereist echter een veel meer betrokken en open niveau van IT/OT-convergentie. Het event-gestuurde IEC 61499-paradigma is fundamenteel voor de werking van IT-systemen en biedt een eenvoudige weg naar IT/OT-convergentie.

2. Softwareapplicaties die onafhankelijk van welk hardwareplatform dan ook kunnen draaien

Veel organisaties in de procesindustrie die al jaren werken met de IEC 61804-norm DCS-omgevingen, hebben nu een beperkt vermogen om zich snel aan te passen aan veranderingen in de markt. De configuratie van hun automatiseringssysteem wordt beheerd door de leverancier van dat propriëtaire systeem in plaats van door hun eigen ingenieurs. Een IEC 61499-omgeving is daarentegen onafhankelijk van domeinen, programmeertaal, communicatieprotocol en I/O-architectuur.

3. Flexibiliteit in het engineeringontwerp die de time-to-market van nieuwe producten drastisch kan versnellen

Organisaties zoals het Open Process Automation Forum (OPAF) , User Association of Automation Technology in Process Industries (NAMUR) en Universal Automation vertegenwoordigen fabrikanten die pleiten voor veranderingen in het bestaande propriëtaire automatiseringssysteemparadigma. NAMUR, bijvoorbeeld, heeft “plug and play” technologie bevorderd door een Modular Type Package (MTP) framework te ontwikkelen dat is ontworpen om interoperabiliteit en flexibiliteit te stroomlijnen. 

De nieuwe toepasbaarheid van de IEC 61499-norm en de interesse van leveranciers van automatiseringsoplosingen zoals Schneider Electric vergemakkelijken de adoptie van open automation systeemplatformen. Er zijn dus veel ingrediënten aanwezig om het speelveld van industriële automatiseringssystemen een nieuwe vorm te geven.

Kwaliteitsondersteuning beschikbaar om succes te stimuleren

De langetermijnvoordelen van de IEC 61499-norm – lagere kosten, snellere implementatie en grotere flexibiliteit van het automatiseringssysteem – wegen ruimschoots op tegen de gebruikelijke leercurve van 3 tot 12 maanden van een eerste project. Zodra technici de leercurve onder de knie hebben, kan de implementatietijd 2 tot 3x sneller worden teruggebracht. Er is minimaal programmeerwerk en configuratie nodig om systeemwijzigingen door te voeren. Systemen worden gemodelleerd naar wat de specifieke fabriek moet besturen. Het systeem bootst de processen en machines van de fabriek na. Zodra de basisfunctieblokken zijn gebouwd, kunnen wijzigingen worden doorgevoerd via een vereenvoudigde drag&drop modus.

Voor procesindustrieën met DCS-omgevingen is het aan te raden om een secundair proces als eerste project te kiezen in plaats van een kernproces. Dit stelt programmeurs in staat om de aard van IEC 61499 event-driven benadering te begrijpen. Wanneer ze meer ervaring hebben opgedaan, kunnen ze de aanpak uitbreiden naar de meer primaire delen van het proces. Bedrijven als Schneider Electric helpen fabrikanten bij het implementeren van hun de IEC 61499-norm in pilots en projecten. Zij werken rechtstreeks met fabrikanten of via machine- en systeemintegratiepartners om ondersteuning te bieden voor een succesvolle, winstgevende implementatie.

Voor meer informatie, bezoek de EcoStruxure Automation Expert pagina. Schneider Electric organiseert in het hoofdkantoor te Hoofddorp een aantal workshops om meer te weten te komen over de IEC61499 norm en zijn toepassingsgebied. Klik hier om je in te schrijven voor de workshop van 10 oktober of hier voor de workshop van 14 november.

Auteur: John Coppens, Marketing Manager Industry België en Nederland Schneider Electric