TI e OT, finalmente juntos

Como você une TI e TA? É uma pergunta que deve ser respondida por qualquer empresa que pretenda cumprir aos requisitos da Indústria 4.0. Um quebra-cabeça - até agora - sem uma solução real. Mas a B&R está quebrando a barreira entre os dois mundos, dando aos fabricantes de máquinas acesso a um dos maiores ecossistemas de software do mundo.

Uma equipe é tão boa quanto seus membros. Mas simplesmente juntar os melhores e mais brilhantes soluções individuais ao redor de uma mesa só o levará até certo ponto. Para obter os melhores resultados, você também deve permitir que cada membro da equipe use as ferramentas e os métodos com os quais se sente mais à vontade para trabalhar. Na prática, muitas vezes é mais fácil falar do que fazer.

Para aproveitar todo o potencial da IoT Industrial, os fabricantes de máquinas precisam de equipes interdisciplinares que reúnam especialistas de ambos os domínios. Com demasiada frequência, isso se torna um conflito entre dois mundos diferentes. Enquanto os especialistas em TA são bem versados em projeto de máquinas, programação e comissionamento de CLPs, seus colegas de TI estão mais à vontade usando linguagens de programação de alto nível como C++, Python ou JavaScript e trabalhando com software de código aberto e Linux. Até agora, não havia nenhuma plataforma onde ambos os grupos pudessem reunir seus conhecimentos.

O desafio é superar os obstáculos que se interpõem no caminho de uma colaboração TI/TA harmoniosa e eficaz. Tradicionalmente, os dois domínios existiram mais ou menos como universos paralelos. "Mas com a ascensão da IoT Industrial, chegou a hora de mudar isso", diz Stefan Schönegger, especialista em IoT da B&R. “Para integrar sistemas avançados de banco de dados, aprendizado de máquina, inteligência artificial e algoritmos de IoT diretamente nas máquinas, precisamos apagar as linhas entre TI e TA”.

O maior obstáculo é que os sistemas de controle de hoje não suportam a largura de banda total das linguagens de programação de alto nível como um ambiente Linux faria. Como pré-requisito para a verdadeira conectividade de TI/TA, os sistemas de controle devem, portanto, ter a capacidade de acessar e compreender softwares Linux.

É exatamente aí que entra a B&R – com seu novo sistema operacional cruzado aprimorado, ou exOS para abreviar. "O exOS preenche a divisão que tradicionalmente separava TI e TA e, finalmente, oferece aos fabricantes de máquinas uma conexão ideal entre os dois mundos", diz Schönegger. "Com a capacidade de usar qualquer software Linux no sistema B&R, eles agora têm acesso a um dos maiores ecossistemas de software do mundo."

O exOS dá a cada desenvolvedor de software Linux a liberdade de desenvolver, compilar e depurar seu código utilizando seu ambiente preferido. Então, o aplicativo Linux pode ser facilmente integrado ao sistema de controle usando o exOS e usado em conjunto com o sistema operacional em tempo real da B&R, o Automation Runtime. "Quando os desenvolvedores podem trabalhar em um ambiente familiar, como Eclipse ou Visual Studio, eles podem fazer o melhor uso de seu conhecimento e experiência", explica Schönegger. "E isso é uma grande vantagem."

Os desenvolvedores simplesmente importam sua aplicação Linux completa para o sistema da B&R como um pacote exOS. A partir desse ponto, eles podem utilizar o Automation Studio como uma ferramenta central de engenharia. Gerenciar e depurar soluções de software torna-se simples e direta. Nenhuma outra ferramenta é necessária. "O que isso significa é que o desenvolvedor que cria o software Linux e o engenheiro que comissiona a máquina podem trabalhar no ambiente ao qual estão acostumados", observa Schönegger, "porque eles têm o exOS reunindo tudo perfeitamente".

Além do desenvolvimento e comissionamento simplificados, outra marca registrada de uma máquina inteligente é que qualquer manutenção necessária pode ser realizada de forma fácil e rápida. Em caso de mau funcionamento, os técnicos de serviço precisam localizar o problema e entrar em contato com o fabricante da máquina o mais rápido possível.

O exOS oferece amplas funções de diagnóstico. O sistema da B&R fornece ao usuário um registro completo de todas as mensagens de erro da aplicação Linux e do sistema operacional do controlador. Os componentes de hardware também são fáceis de serem substituídos.

A máquina está de volta a funcionar em minutos sem qualquer reprogramação. "ExOS torna a manutenção muito mais eficiente e reduz significativamente o tempo de inatividade", diz Schönegger. Além de ser fácil substituir o hardware quando necessário, qualquer atualização do software da máquina também pode ser instalada, por exemplo, por acesso remoto.

A solução crossover da B&R oferece inúmeras funções integradas que facilitam a implementação de soluções híbridas combinando controle de máquina e aplicações Linux. As funções integradas são executadas simetricamente em Automation Runtime e Linux. "exOS utiliza tecnologia e ferramentas do sistema da B&R e integra a aplicação Linux ao ambiente de engenharia da B&R. Toda a liberdade do Linux permanece", diz Schönegger.

Os recursos incluem gerenciamento de projeto uniforme para Linux e aplicativos em tempo real no Automation Studio, bem como a transferência automática de aplicativos Linux do Automation Studio para o controlador e o ambiente Linux. exOS também inclui uma API amigável para troca de dados de alto desempenho. A API garante fácil comunicação de dados armazenados de processo, entre o sistema operacional do controlador e o Linux, de forma consistente na faixa de milissegundos.

Para usar o exOS, os fabricantes de máquinas precisam apenas de um Automation PC ou Panel PC da B&R. "Automation Runtime e Linux são executados no mesmo dispositivo, e o aplicativo Linux é executado de mãos dadas com aplicativos de controle cíclico. Isso é útil em aplicações como veículos guiados automaticamente (AGVs)", diz Schönegger. Esses sistemas são freqüentemente baseados na plataforma de robótica de código aberto ROS. No ROS, o planejamento de caminho dinâmico é executado no Linux, enquanto as tarefas de controle de movimento são tratadas no Automation Runtime. Com o exOS, as duas podem ser sincronizadas de forma otimizada em uma configuração de hipervisor e instaladas em um Automation PC.