Od kontrolnog ormara do mašine: SIMATIC ET 200 napredak distribuirane I/O arhitekture

Uvod

Arhitekture industrijske automatizacije postaju sve decentralizovanije. Umesto da se svaki senzor i kabl pokretača vrati u veliki centralni kontrolni kabinet, proizvođači mašina i operateri postrojenja pomeraju ulazne i izlazne funkcije bliže proizvodnom procesu. Simatički U skladu sa člankom 4. stavkom 3. - Šta? Porodica proizvoda uključuje kompaktne IP20 module za kontrolne ormare, kao i robusne IP65, IP67 i IP69K uređaje za direktnu instalaciju na mašine.

ET 200SP pruža kompaktne i skalabilni ulaz/izlaz za opštu automatizaciju, dok ET 200MP podržava modularne aplikacije visokih performansi. ET 200AL je dizajniran za ograničene prostorije za ugradnju i pokretne dijelove mašina. ET 200pro donosi modulnu kontrolu i funkcije ulaza/izlaza izvan ormara, a ET 200eco PN pruža robusne blokove ulaza/izlaza za instalaciju na nivou polja. Zajedno, ovi sistemi čine fleksibilnu osnovu za modernu decentraliziranu automatizaciju.

-Zasto? Distribuirana ulaz/izlaz Približava se proces

U konvencionalnoj centralizovanoj arhitekturi, poljni signali su povezani pojedinačno sa Kartice za ulazak/izlazak u glavnom kontrolnom ormaru. Ovaj pristup je jednostavan za male mašine, ali zahtjevi za kablovima brzo se povećavaju kako se udaljenost između kontrolera i terenskih uređaja povećava. Raspoređena I/O stanica prikuplja signale u blizini mašine i razmjenjuje podatke procesa sa kontrolerom putem industrijske mreže kao što je PROF Digitalni ulazi, analogna merenja, izlazi aktuatora, IO-Link podaci i dijagnostičke informacije mogu se stoga prenositi putem zajedničke komunikacione infrastrukture.

Kratkiji senzori i kablovi mogu smanjiti radove instalacije, upotrebu kablovskih posuda i greške u ožičenju. Lokalne stanice takođe olakšavaju izgradnju modularnih mašina. Konvejer, pakiranje ili procesni skid mogu biti dizajnirani kao funkcionalni modul i povezani sa kontrolerom na višim nivoima kada se proizvodna linija sastavi. Promjena arhitekture također poboljšava dijagnostiku. Moderna distribuirana Sistemi za ulazak i izlaz može prijaviti kvarove kanala, prekide žice, kratke vezice, nestanak napona opterećenja i stanje uređaja u automatizacioni sistem. Osoblje za održavanje dobija preciznije informacije nego što bi bile dostupne iz konvencionalne instalacije na bazi terminala.

Cijevi Simatic ET 200 portfelj obuhvata konfiguracije za montažu na ormarićima i mašinama, omogućavajući inženjerima da odaberu zaštitu, gustoću modula, mrežni interfejs i koncept usluge koji su potrebni za svako područje mašine.

ET 200SP i ET 200MP Optimizovati automatizaciju zasnovanu na kabinetu

Simatic ET 200SP namjenjen je za primjene koje zahtijevaju visoku gustoću kanala u kompaktnom upravljačkom ormaru ili decentraliziranoj kontrolnoj kutiji. Njegova modularna struktura uključuje interfejsne module, CPU-ove, digitalne i analogne I/O, sigurne module, komunikacijske module, tehnološke module i komponente za pokretanje motora.

Push-in tehnologija terminala pojednostavljuje kablovske instalacije, dok koncept BaseUnit odvaja funkcije terminala od elektronskog modula. U zavisnosti od konfiguracije, moduli se mogu zameniti ili servisirati bez demontaže cjelokupne stanice. Integrirana dijagnostika kanala i modula pomaže tehničarima da brzo identifikuju kvarove.

Cijevi ET 200SP sistem podržava i različite komunikacione arhitekture. MultiFieldbus funkcionalnost omogućava odabrane konfiguracije da rade sa PROFINET, EtherNet/IP ili Modbus TCP, pružajući proizvođačima mašina veću fleksibilnost pri isporuci opreme različitim kupcima. IO-Link glavni moduli pružaju još jedan sloj povezivanja za inteligentne senzore i aktuatore.

ET 200MP služi različitim performansama. Koristi modularnu tehnologiju ulaza/izlaza povezana sa SIMATIC S7-1500 i pogodna je za aplikacije koje zahtevaju brzu obradu signala, preciznu sinhronizaciju ili veliku konfiguraciju centraliziranog modula. Može se instalirati kao lokalni I/O pored kontrolera S7-1500 ili koristiti u distribuiranoj stanici putem odgovarajućeg interfejsnog modula.

Kao rezultat, ET 200SP eT 200MP je često odabran kada su kompaktnost i fleksibilno proširenje kanala primarni zahtjevi, dok je ET 200MP dobro pogodan za sofisticirane mašine i proizvodne sisteme gdje su brzina obrade, tačnost merenja i deterministički rad važniji.

ET 200AL i ET 200pro Ubaci I/O direktno u mašinu

Uklanjanje kontrolnog ormara zahteva hardver za ulazak/izlazak koji može da izdrži prašinu, vibracije, ulje, vlagu i mehanički udarac. Simatic ET 200AL i ET 200pro svrha je da se ovi uslovi reše zaštitnim kućištima i tehnologijom za povezivanje orijentisanom na terenu.

Simatic ET 200AL je kompaktan IP65/67 sistem razvijen za uske prostorije za instalaciju. Njeni uski i lagani moduli mogu se montirati u različitim orijentacijama, uključujući i na pokretne komponente mašina. M8 i M12 konektor omogućavaju povezivanje senzora i aktuatora bez konvencionalnih terminalnih traka.

Tipične primjene ET 200AL uključuju montažne mašine, sisteme za rukovanje materijalima, kompaktnu opremu za pakovanje i dijelove mašina u kojima je težina i prostor za instalaciju ograničeni. Smještaj ulaznih/izlaznih jedinica blizu uređaja za polje smanjuje dužinu kabla i može smanjiti rizik od oštećenja žice u pokretnim aplikacijama.

SIMATIC ET 200pro pruža modularniju IP65/67 platformu za direktnu instalaciju mašine. Osim standardnih i sigurnih ulaza/izlaza, sistem može da uključi i komunikacione funkcije, motorne startere i distribuirane upravljače. To ga čini pogodnim za transportne sisteme, proizvodne linije za automobile, logističke instalacije i druge mašine koje zahtevaju veću lokalnu automatizaciju.

ET 200pro može da funkcioniše više od udaljenog signalnog interfejsa. Sa integrisanim CPU-om, dio mašine može da obrađuje zadatke kontrole lokalno, a da ostaje povezan sa mrežom fabrike. Ovaj koncept distribuirane inteligencije može smanjiti vreme reakcije i olakšati ponovnu upotrebu standardizovanih mašinskih modula.

ET 200eco PN produžava blok I/O bez ormara

Ne zahtijevaju se sve aplikacije modularne stanice. Kada se određeni broj kanala mora instalirati direktno u polju, Simatic ET 200eco PN pruža kompaktnu alternativu za blok I/O.

ET 200eco PN posebno je relevantno za transportne linije, sisteme za rukovanje, vanjsku opremu i proizvodne prostore gdje bi ugradnja dodatne kontrolne kutije povećala troškove ili zauzimala vrijedan prostor. Standardne digitalne, analogne, IO-Link i sigurnosne funkcije omogućavaju sistemu da zadovolji niz zahtjeva na nivou polja.

Izbor između ET 200eco PN, ET 200AL i ET 200pro zavisi od više od zaštite životne sredine. Inženjeri moraju razmotriti da li aplikacija zahteva fiksne blokove ulaza/izlaza ili modularnu ekspanziju, lokalnu sposobnost kontrole, kanale bezbedne od kvarova, funkcije upravljanja motorima, fleksibilnost zamjene modula i budući kapacitet.

Tokom projektovanja treba takođe ocijeniti topologiju mreže, segmentaciju snage, elektromagnetnu kompatibilnost, kodiranje konektora i dostupnost održavanja. Premještanje ulaznih/izlaznih podataka bliže mašini smanjuje konvencionalnu instalaciju, ali povećava važnost koordinirane instalacije na terenu i dijagnostike uređaja.

Zaključak

Simatic ET 200 pokazuje kako je distribuirani I/O evoluirao od daljinskog produženja centralne PLC-e u kompletan sloj automatizacije.

U skladu sa svakom mašinskom područje sa odgovarajućim ET 200 porodica , proizvođači mogu smanjiti ožičenje, poboljšati dijagnostiku i izgraditi modularnije proizvodne sisteme. Rezultat je arhitektura automatizacije koja se proteže od kontrolnog ormara do same mašine, uz održavanje dosledne komunikacije, inženjering i prakse održavanja.