Կառավարման տաղավարից մեքենային. SIMATIC ET 200-ը զարգացնում է բաշխված I/O ճարտարապետությունը

Ներածություն

Արդյունաբերական ավտոմատացման ճարտարապետությունները ավելի ու ավելի են դառնում բաշխված։ Փոխարենը, որ յուրաքանչյուր սենսորի և ակտուատորի կաբելը հաղորդագրել մեծ կենտրոնական կառավարման տուփին, մեքենաների կառուցողներն ու գործարանների շահագործողները տեղափոխում են մուտքի և ելքի ֆունկցիաները ավելի մոտ արտադրական գործընթացին։ Siemens-ը այս պահանջներին արձագանքում է SIMATIC ET 200 բաշխված I/O արտադրանքների շարքով այս արտադրանքների ընտանիքը ներառում է կոմպակտ IP20 մոդուլներ կառավարման տուփերի համար, ինչպես նաև մեքենայի վրա ուղղակի տեղադրման համար նախատեսված դիմացկուն IP65, IP67 և IP69K սարքեր։

ET 200SP-ը ապահովում է կոմպակտ և մասշտաբավորելի I/O ընդհանուր ավտոմատացման համար, իսկ ET 200MP աջակցում է բարձր կատարողականությամբ մոդուլային կիրառումներին: ET 200AL-ը նախատեսված է սահմանափակ տեղադրման տարածքների և շարժվող մեքենայի բաժինների համար: ET 200pro-ն մոդուլային կառավարումն ու I/O ֆունկցիաները տեղափոխում է կաբինետից դուրս, իսկ ET 200eco PN-ը ապահովում է ճկուն բլոկային I/O դաշտային մակարդակում տեղադրման համար: Այս համակարգերը միասին կազմում են ժամանակակից տարածված ավտոմատացման ճկուն հիմք:

Ինչու Տարածված I/O Շարժվում է ավելի մոտ գործընթացին

Պարզ կենտրոնացված ճարտարապետության մեջ դաշտային սիգնալները մեկական միացվում են I/O քարտերին գլխավոր կառավարման տապակում: Այս մոտեցումը պարզ է փոքր մեքենաների համար, սակայն կառավարիչի և դաշտային սարքերի միջև հեռավորությունը մեծանալու հետ մեկտեղ կաբելային պահանջները արագ աճում են: Տարածված I/O կայանը հավաքում է սիգնալները մեքենայի մոտ և արդյունաբերական ցանցի, օրինակ՝ PROFINET-ի միջոցով, փոխանակում է գործընթացի տվյալները կառավարիչի հետ: Հետևաբար, թվային մուտքերը, անալոգային չափումները, կատարող սարքերի ելքերը, IO-Link տվյալները և ախտորոշման տեղեկատվությունը կարող են փոխանցվել ընդհանուր կապի ենթակառուցվածքի միջոցով:

Կարճ սենսորների և կատարող սարքերի կաբելները կարող են նվազեցնել տեղադրման աշխատանքները, կաբելային արկղերի օգտագործումը և սխալ միացման հավանականությունը: Տեղային կայանները նաև պարզեցնում են մոդուլային մեքենաների կառուցումը: Փոխադրիչի բաժինը, փաթեթավորման միավորը կամ գործընթացի սկիդը կարող են մշակվել որպես ֆունկցիոնալ մոդուլ և միացվել բարձրակարգ կառավարիչին, երբ արտադրական գիծը հավաքվում է: Ճարտարապետական փոփոխությունը նաև բարելավում է ախտորոշումը: Ժամանակակից տարածված I/O համակարգերը կարող է հաղորդել ավտոմատացման համակարգին առաջացած ալիքների սխալների, լարերի ընդհատման, կարճ միացման, բեռնվածության լարման բացակայության և սարքի վիճակի մասին: Սպասարկման անձնակազմը ստանում է ավելի ճշգրիտ տեղեկատվություն, քան ստացվում է սովորական տերմինալային տեղադրման դեպքում:

« SIMATIC ET 200 ապրանքային շարք ընդգրկում է ինչպես վանդակի վրա տեղադրվող, այնպես էլ մեքենայի վրա տեղադրվող կառուցվածքներ, ինչը թույլ է տալիս ինժեներներին ընտրել յուրաքանչյուր մեքենայի տարածքի համար անհրաժեշտ պաշտպանության աստիճանը, մոդուլների խտությունը, ցանցային ինտերֆեյսը և սպասարկման հասկացությունը:

ET 200SP և ET 200MP Օպտիմալացրեք վանդակի վրա հիմնված ավտոմատացումը

SIMATIC ET 200SP նախատեսված է այն կիրառումների համար, որոնք պահանջում են բարձր ալիքների խտություն սեղմ կառավարման վանդակում կամ տարածված կառավարման տուփում: Դրա մոդուլային կառուցվածքը ներառում է ինտերֆեյսային մոդուլներ, CPU-ներ, թվային և անալոգային մուտք/ելք, անվտանգ աշխատանքի մոդուլներ, կապի մոդուլներ, տեխնոլոգիական մոդուլներ և շարժիչների միացման բաղադրիչներ:

Push-in տերմինալային տեխնոլոգիան պարզեցնում է դաշտային միացման աշխատանքները, իսկ BaseUnit հասկացությունը բաժանում է տերմինալների ֆունկցիաները էլեկտրոնային մոդուլից: Կախված կոնֆիգուրացիայից՝ մոդուլները կարող են փոխարինվել կամ սպասարկվել ամբողջ կայանը չքանդելու պայմաններում: Ինտեգրված առանցքային և մոդուլային ախտորոշումները օգնում են տեխնիկներին արագ հայտնաբերել սխալները:

« ET 200SP համակարգ նաև աջակցում է տարբեր կապի ճարտարապետությունների: MultiFieldbus ֆունկցիոնալությունը թույլ է տալիս ընտրված կոնֆիգուրացիաներին աշխատել PROFINET-ի, EtherNet/IP-ի կամ Modbus TCP-ի հետ, ինչը մեքենաների արտադրողներին ավելի մեծ ճկունություն է տրամադրում տարբեր հաճախորդներին սարքավորումներ մատակարարելիս: IO-Link վարող մոդուլները մեկ այլ մակարդակի կապ են ապահովում իմաստուն սենսորների և ակտյուատորների համար:

ET 200MP ծառայում է տարբեր կատարման շրջանակների համար: Այն օգտագործում է SIMATIC S7-1500-ին համապատասխան մոդուլային I/O տեխնոլոգիան և հարմար է բարձրահաճախական սիգնալների մշակման, ճշգրիտ սինխրոնացման կամ մեծ կենտրոնացված մոդուլային կոնֆիգուրացիայի պահանջվող կիրառումների համար: Այն կարող է տեղադրվել որպես տեղական I/O՝ միաժամանակ S7-1500 կառավարիչի կողքին, կամ օգտագործվել բաշխված կայանում՝ համապատասխան ինտերֆեյս մոդուլի միջոցով:

Որպես արդյունք ET 200SP հաճախ ընտրվում է այն դեպքերում, երբ սեղմ կառուցվածքը և ճկուն արագացված արտահայտության ընդլայնումը հիմնական պահանջներն են, իսկ ET 200MP-ն լավ հարմար է բարդ մեքենաների և արտադրական համակարգերի համար, որտեղ մշակման արագությունը, չափման ճշգրտությունը և որոշակի գործողությունը ավելի կարևոր են:

ET 200AL և ET 200pro Բերեք I/O-ն ուղղակի մեքենայի մոտ

Կառավարման տաղավարի վերացումը պահանջում է I/O սարքավորումներ, որոնք կարող են դիմանալ փոշուն, թրթռումներին, յուղին, խոնավությանը և մեխանիկական հարվածներին: SIMATIC ET 200AL և ET 200pro այս պայմանները լուծում են պաշտպանված կապսուլներով և դաշտային ուղղված միացման տեխնոլոգիայով:

SIMATIC ET 200AL սա մի կոմպակտ IP65/67 համակարգ է, որը մշակվել է սահմանափակ տեղադրման տարածքների համար: Նրա նեղ և թեթև մոդուլները կարող են տեղադրվել տարբեր դիրքերով, ներառյալ շարժվող մեքենայական մասերի վրա: M8 և M12 միացման խցիկները թույլ են տալիս միացնել զգայչներ և կատարող սարքեր՝ առանց սովորական տերմինալային շարքերի:

ET 200AL-ի տիպիկ կիրառումներն են հավաքման մեքենաները, նյութերի տեղափոխման համակարգերը, կոմպակտ փաթեթավորման սարքավորումները և մեքենայի այն բաժինները, որտեղ սահմանափակված են քաշն ու տեղադրման տարածքը: I/O-ի տեղադրումը դաշտի սարքերին մոտ նվազեցնում է միացման լարերի երկարությունը և կարող է նվազեցնել շարժվող կիրառումներում լարերի վնասվելու ռիսկը:

SIMATIC ET 200pro ապահովում է ավելի մոդուլային IP65/67 հարթակ ուղղակի մեքենայի վրա տեղադրման համար: Ստանդարտ և անվտանգ I/O-ի բացի համակարգը կարող է ներառել կապի ֆունկցիաներ, շարժիչների սկսիչներ և բաշխված կառավարիչներ: Դա այն դարձնում է հարմար տրանսպորտյորային համակարգերի, ավտոմոբիլային արտադրական գծերի, տրանսպորտային կայանների և այլ մեքենաների համար, որոնք պահանջում են մեծ տեղական ավտոմատացման կայան:

Այդ պատճառով ET 200pro-ն կարող է գործել ոչ միայն որպես հեռացված սիգնալի ինտերֆեյս: Ինտեգրված CPU-ով մեքենայի բաժինը կարող է մշակել կառավարման խնդիրներ տեղում՝ մնալով միացված գործարանի ցանցին: Այս բաշխված ինտելեկտի հասկացությունը կարող է նվազեցնել ռեակցիայի ժամանակը և պարզեցնել ստանդարտացված մեքենայի մոդուլների կրկին օգտագործումը:

ET 200eco PN-ը ընդլայնում է կաբինետազուրկ բլոկային I/O-ն:

Ոչ բոլոր կիրառումներն են պահանջում մոդուլային կայան: SIMATIC ET 200eco PN այն առաջարկում է կոմպակտ բլոկային I/O-ի այլընտրանք:

ET 200eco PN հատկապես կարևոր է փոխադրիչային գծերի, մշակման համակարգերի, արտաքին սարքավորումների և արտադրական տարածքների համար, որտեղ լրացուցիչ կառավարման տուփի տեղադրումը կբարձրացներ ծախսերը կամ կզբաղեցներ արժեքավոր տարածք: Ստանդարտ թվային, անալոգային, IO-Link և անվտանգ գործառույթները հնարավորություն են տալիս համակարգին բավարարել տարբեր դաշտային մակարդակի պահանջներ:

ET 200eco PN-ի, ET 200AL-ի և ET 200pro-ի ընտրությունը կախված է միայն շրջակա միջավայրի պաշտպանությունից չէ: Ինժեներները ստիպված են հաշվի առնել, թե արդյոք կիրառությունը պահանջում է ֆիքսված բլոկ I/O կամ մոդուլային ընդլայնում, տեղական կառավարման հնարավորություն, անվտանգ աշխատանքի ապահովող առանցքներ, շարժիչների կառավարման ֆունկցիաներ, մոդուլների փոխարինման ճկունություն և ապագայի հզորություն:

Նախագծման ընթացքում անհրաժեշտ է նաև գնահատել ցանցի տոպոլոգիան, էլեկտրական մատակարարման սեգմենտավորումը, էլեկտրամագնիսական համատեղելիությունը, միացնող սարքերի կոդավորումը և սպասարկման հասանելիությունը: I/O-ի մեքենային մոտեցումը նվազեցնում է սովորական միացման գծերի օգտագործումը, սակայն մեծացնում է համակարգված դաշտային տեղադրման և սարքերի ախտորոշման կարևորությունը:

Եզրակացություն

SIMATIC ET 200 ցույց է տալիս, թե ինչպես է բաշխված I/O-ն զարգացել կենտրոնական PLC-ի հեռավոր ընդլայնումից մինչև ամբողջական ավտոմատացման շերտ:

Յուրաքանչյուր մեքենայի տարածքին համապատասխան ET 200 ընտանիքը , արտադրողները կարող են նվազեցնել միացման գծերի քանակը, բարելավել ախտորոշումը և ստեղծել ավելի մոդուլային արտադրական համակարգեր: Արդյունքում ստեղծվում է ավտոմատացման ճարտարապետություն, որը ձգվում է կառավարման տաղավարից մինչև մեքենան ինքն իրեն՝ պահպանելով համատեղելի կապի, ինժեներական և սպասարկման մոտեցումներ: