GE Genius paskirstytosios įvesties/išvesties sistema sumažina lauko laidynės sąnaudas ir padidina gamyklos patikimumą

Kai pramoninė automatizacija toliau vystosi link išmaniųjų gamybos procesų ir skaitmeninės transformacijos, paskirstytosios įėjimo/išėjimo (I/O) technologija tampa esmine šiuolaikinių valdymo sistemų sudedamąja dalimi. GE Genius paskirstytosios I/O sistemos buvo sukurtos siekiant supaprastinti lauko laidų montavimą, pagerinti ryšio efektyvumą ir padidinti sistemos patikimumą įvairiose pramoninėse aplinkose. Palyginti su tradicinėmis centrinėmis I/O architektūromis, Genius I/O leidžia valdikliams tiesiogiai bendrauti su lauko įrenginiais per didelės našumo tinklą, žymiai supaprastindami diegimo sudėtingumą ir sumazindami techninės priežiūros sąnaudas.

Šiandien Genius I/O sistemos plėtamos įvairiose pramonės šakose, pvz., automobilių gamyboje, energijos gamyboje, plieno gamyboje, maisto perdirbimo įmonėse, chemijos gamyklose ir vandens valymo įrenginiuose. Daugiau nei 500 000 Genius I/O blokų diegta visame pasaulyje, ši platforma parodė puikią patikimumą reikalaujančiose pramoninėse aplikacijose.

Kas yra GE GE Genius paskirstytosios I/O sistema?

The GE Genius paskirstytosios I/O sistema yra decentralizuota lauko I/O platforma, kuri jungia jutiklius, veikiamuosius elementus ir pramoninę įrangą su programuojamaisiais loginiais valdikliais (PLC) per Genius vietinį tinklą (LAN). Vietoje to, kad kiekvienas lauko signalas būtų nukreipiamas atgal į centrinį valdymo skydinę, Genius I/O išdėsto protingus I/O blokus arti valdomos įrangos.

Kiekvienas Genius blokas turi mikroprocesorių, kuris gali lokalizuoti diagnostiką, ryšius ir grandinės apsaugą. Ši architektūra sumažina laidų ilgius, pagerina reakcijos greitį ir supaprastina sistemos plėtrą. Paskirstytasis dizainas taip pat mažina montavimo medžiagas, pvz., vamzdžius, terminalų plokštes ir sujungimo dėžutes, todėl sumažėja tiek inžineriniai pastangos, tiek bendros projekto sąnaudos.

Įvairios rūšys Genius I/O blokai

Viena iš didžiausių Genius platformos privalumų yra platus įvairių pramonės reikalavimų atitinkančių I/O modulių pasirinkimas.

1. 115 V kintamosios srovės 8 grandinėmis sujungtų I/O blokų

Šie blokai sujungia aštuonias sujungtas kintamosios srovės įėjimo arba išėjimo grandines į kompaktišką pakuotę. Jie dažnai naudojami konvejerų sistemose, variklių paleidikliuose, indikatorinėse lemputėse ir kitose standartinėse kintamosios srovės valdymo aplikacijose, kuriose kartu tvarkoma keletas signalų.

2. 115 V kintamosios srovės/125 V nuolatinės srovės izoliuoti I/O blokai

Kiekviena grandinė yra elektriškai izoliuota, todėl neleidžiama trukdyti tarp grandinių ir pagerinama sistemos sauga. Šie moduliai puikiai tinka pramoninėms aplinkoms, kuriose yra elektros triukšmo ar mišrių įtampų aplikacijų.

3. 115 V kintamosios srovės 16 grandinėmis įėjimo blokai

Šie blokai sukurti stebėti didelį skaičių skaitmeninių įėjimo signalų ir užtikrina didelę įėjimo talpą ribos jungikliams, mygtukams ir artumo davikliams, tuo pačiu sumažindami reikalavimus dėl skydo vietos.

4. 115 V kintamosios srovės relės išėjimo blokai

Relės išvesties blokai siūlo lankstų kintamosios srovės (AC) apkrovų perjungimą. Kadangi relės kontaktai užtikrina elektrinę izoliaciją, jie tinka solenoidinių vožtuvų, kontaktorių, signalizacijos sistemų ir apšvietimo sistemų valdymui.

5. 16 grandžių nuolatinės srovės (DC) įvesties/išvesties blokai

Šie universalūs moduliai palaiko konfigūruojamas nuolatinės srovės (DC) įvesties ir išvesties kombinacijas. Inžinieriai gali pritaikyti įvesties/išvesties konfigūraciją pagal keičiamus gamybos reikalavimus, nekeisdami įrangos.

6. 32 grandžių nuolatinės srovės (DC) įvesties/išvesties blokai

Taikymams, reikalaujantiems didesnio signalų tankio, šie blokai maksimaliai panaudoja kanalus, tuo pačiu mažindami montavimo vietos plotą, todėl jie tinka automatizuotoms surinkimo linijoms ir pakavimo sistemoms.

7. Analoginės įvesties/išvesties blokai

Analoginiai moduliai priima arba generuoja nuolatines technologines grandines, pvz., slėgį, temperatūrą, srautą ir lygį. Įmontuota inžinerinių vienetų skalė supaprastina programavimą ir pagerina matavimų tikslumą.

8. Srovės šaltinio analoginės įvesties/išvesties (I/O) blokai

Šie moduliai apdoroja srovės kontūro signalus, paprastai 4–20 mA, kurie užtikrina puikią triukšmo atsparumą ilgose laidų atstumose, dažnai pasitaikančiose procesinėse pramonėse.

9. Srovės šaltinio analoginiai išvesties blokai

Srovės šaltinio išvesties moduliai tiksliai perduoda analoginius valdymo signalus kintamosios dažnio varikliams, reguliavimo vožtuvams ir procesiniams vykdymo įrenginiams.

10. Srovės šaltinio analoginiai įvesties blokai

Šie blokai tiksliai renka proceso duomenis iš perdaviklių, vienu metu užtikrindami stabilų veikimą elektriškai triukšmingomis sąlygomis.

11. RTD įvesties blokai

RTD moduliai tiesiogiai jungiasi su varžos temperatūros detektoriais, užtikrindami labai tikslų temperatūros matavimą katilams, turbinoms, krosnims ir gamybos įrangai.

12. Termoporos įvesties blokai

Šie termoporos įvesties blokai skirti aukštų temperatūrų matavimui ir palaiko įvairias termoporų rūšis, naudojamas šilumos apdorojime, metalų apdorojime ir stiklo gamyboje.

Tikrojo genijaus privalumai

Išsklaidytos architektūros Genius I/O suteikia matuojamų veiklos pranašumų, kurie išeina už paprasto signalų surinkimo ribų.

Vienas pagrindinių pranašumų – sumažėjusi laidų sudėtingumas. Kadangi I/O blokai montuojami arti lauko įrenginių, laidų ilgį dažnai galima sumažinti 50–70 %, dėl ko trumpėja įdiegimo laikas ir mažėja medžiagų sąnaudos.

Kitas svarbus pranašumas – pažangios diagnostinės funkcijos. Genius blokai nuolat stebi lauko laidus, ryšio būklę, maitinimo sąlygas ir prijungtus apkrovas. Atviros grandinės, trumpieji jungimai, perkrovos ir ryšio sutrikimai automatiškai aptinkami dar prieš įvykstant įrenginių gedimams, todėl įmanoma numatyti techninę priežiūrą vietoj reaktyvių remontų.

Ši platforma taip pat palaiko valdiklių dubliavimą. Dubliuotose PLC konfiguracijose Genius blokai automatiškai perjungia ryšį į atsarginį CPU, jei pagrindinis valdiklis tampa neprieinamas. Ši funkcija žymiai padidina sistemos prieinamumą nepertraukiamose gamybos aplinkose, kur sustojimai yra itin brangūs.

Be to, Genius LAN suteikia paprastą ir efektyvią ryšių tinklą, kuris gali integruoti kelis GE automatizavimo produktus į vieną platinamąją valdymo architektūrą, leisdamas inžinieriams derinti aukštos ir žemos tankumo įėjimų/ išėjimų (I/O) modulius pagal taikomųjų užduočių reikalavimus.

Savybės ir pranašumai Genius I/O

Genius I/O sujungia protingą įrangą su lankščia programinės įrangos konfigūracija, kad būtų padidinta našumas visame įrangos naudojimo cikle.

Daugelis atskirų įėjimų/išėjimų (I/O) blokų turi programuojamas grandines, leidžiančias bet kokį įėjimų ir išėjimų derinį. Pavyzdžiui, aštuonių grandinių blokas gali būti sukonfigūruotas 256 skirtingais įėjimų/išėjimų (I/O) deriniais, todėl nereikia sandėliuoti daugybės įvairių įrangos variantų.

Įmontuota intelektinė funkcionalybė taip pat leidžia lauke konfigūruoti filtrų konstantas, numatytąsias veikimo reikšmes ir inžinerinių vienetų skalėjimą. Dėl to paleidimo metu komisionavimo inžinieriai praleidžia mažiau laiko keisdami PLC programas.

Diegimo kaštai dar labiau sumažėja, nes paskirstytas montavimas pašalina daug tradicinių valdymo skydų, terminalų juostų, laidų vamzdelių ir papildomų maitinimo šaltinių. Atskiri terminalų komplektai taip pat leidžia keisti modulius, neatsijungiant lauko laidų, todėl techninės priežiūros pertraukos būna minimalios.

Elektroninė grandinės apsauga suteikia dar vieną svarbų pranašumą. Vietoj įprastų šiluminės veikos saugiklių daugelis Genius blokų naudoja elektroninę apsaugą, kuri gali išjungti defektines grandines per maždaug 5 mikrosekundes, taip sumažindama įrangos žalą, kurią sukelia perkrovos ar trumpieji jungimai.

Taikymo atvejo analizė

Plieno gamybos įmonė modernizavo vieną savo valcavimo įrenginių gamybos liniją, pakeisdama centrinę stalčių tipo I/O sistemą į GE Genius paskirstytąją I/O architektūrą. Apie 320 skaitmeninių I/O taškų ir 48 analoginiai kanalai buvo paskirstyti tarp kelių gamybos stočių.

Įgyvendinus sprendimą bendras laukų laidų ilgis sumažėjo beveik 60 %, o įrengimo darbų sąnaudos sumažėjo apie 35 %. Sistemos paleidimo metu įmontuotos diagnostinės funkcijos nustatė kelias laidų gedimo vietas dar prieš paleidimą, todėl paleidimo trukmė sutrumpėjo nuo 12 iki 8 dienų, t. y. pagerėjo 33 %.

Kitus dvylika mėnesių techninės priežiūros įrašai rodytų 25 % mažesnį gamybos sustojimų skaičių, susijusių su elektriniais gedimais. Inžinieriai taip pat pranešė apie greitesnį gedimų šalinimą, nes gedimo vietos galėjo būti nustatomos tiesiogiai pažeistoje Įvesties/išvesties blokas vietoje, o ne atliekant rankinį laidų sekimą.

Šis pavyzdys iliustruoja, kaip platinama intelektualizacija ir pažangios diagnostinės funkcijos gali žymiai padidinti eksploatavimo efektyvumą ir tuo pačiu sumažinti ilgalaikius techninės priežiūros kaštus.

Išvada

GE Genius paskirstytosios įvesties/išvesties sistemos toliau užtikrina patikimą ir labai lankščią pramonės automatizavimo sprendimą, nepaisant dešimtmečių sėkmingos naudojimo patirties. Jų plačius skaitmeninių ir analoginių įvesties/išvesties blokų asortimentas palaiko beveik kiekvieną lauko įrenginį, naudojamą šiuolaikinėse gamybos ir technologinėse pramonės šakose. Tokios funkcijos kaip programuojamos įvesties/išvesties konfigūracijos, pažangūs diagnostikos įrankiai, elektroninių grandinių apsauga ir valdiklių dubliavimas leidžia padidinti sistemos veikimo laiką, sumažinti įdiegimo sąnaudas ir greičiau atlikti techninę priežiūrą.

Kai gamintojai toliau siekia „protingų“ gamyklos ir efektyvesnių gamybos sistemų, paskirstytosios įvesties/išvesties architektūros, tokios kaip GE Genius, išlieka vertingomis technologijomis, pagerinančiomis eksploatacines charakteristikas, maksimaliai padidinančiomis įrangos patikimumą ir mažinančiomis bendrąsias savininkystės sąnaudas įvairiose pramonės srityse.

Šaltiniai

https://automationplus.it/docs/Ge%20Fanuc%20-%20Power%20Controls/cd%20Infolink/INFOLINK/CD2_MAIN_PAGES/GENIUS.PDF

https://www.qualitrol.com/assets/gek-90486d-2geniusiodiscreteandanalogblocks.pdf?srsltid=AfmBOopVuuApHcgbRLdwnmC2X2DyqSCHLq7ZcXPhqCskPjcjmyxAtP-c

(Jei yra bet kokių autorių teisių pažeidimų, prašome susisiekti su manimi, kad šis straipsnis būtų ištrintas.)

K: Kas yra GE Genius paskirstytosios įvesties/išvesties sistema?

A: Tai pasiskirstytų įvesties/išvesties (I/O) platforma, kuri jungia lauko įrenginius prie programuojamųjų loginių valdiklių (PLC) per Genius LAN tinklą, sumažindama laidynę ir pagerindama sistemos patikimumą.

K: Kokio tipo įvesties/išvesties (I/O) blokai yra prieinami?

A: Sistema apima skaitmeninius įvesties/išvesties (I/O) blokus, analoginius įvesties/išvesties (I/O) blokus, relės išvesties blokus, varžos temperatūros keitiklio (RTD) įvesties blokus, termoparos įvesties blokus bei srovės šaltinio įvesties/išvesties (I/O) blokus.

K: Kokie yra pagrindiniai GE Genius įvesties/išvesties (I/O) privalumai?

A: Sumažinta laidynė, pažangūs diagnostikos įrankiai, lanksti konfigūracija, valdiklių dubliavimas ir žemesnės techninės priežiūros sąnaudos.

K: Kaip Genius įvesties/išvesties (I/O) sistema pagerina techninę priežiūrą?

Įmontuoti diagnostikos įrankiai greitai aptinka laidynės, ryšio ir grandinės gedimus, todėl klaidų šalinimas tampa greitesnis ir lengvesnis.

K: Kur dažniausiai naudojamos GE Genius pasiskirstytosios įvesties/išvesties (I/O) sistemos?

A: Jos plačiai naudojamos automobilių, energijos gamybos, metalurgijos, chemijos, maisto perdirbimo ir vandens valymo pramonėje.

Pardavimų vadovas: John Yang
El. paštas: [email protected] 
Mobilusis (WhatsApp): 86-1815011768