تخطيط سعة CompactLogix L35E لشبكة EtherNet/IP

يظل CompactLogix 1769-L35E شائعًا في الآلات التي تجاوز عمرها خطة الشبكة الأصلية. تبدأ مشكلات التوسعة عادةً عندما تُعامل قائمة الأجهزة على أنها عدد الاتصالات. تعتمد سعة EtherNet/IP على نوع حركة البيانات التي ينشئها كل جهاز، ومدى تكرار تبادل البيانات، وموارد وحدة التحكم التي يستخدمها التطبيق بالفعل. لذلك تبدأ المراجعة الآمنة بالمشروع الفعلي وبيانات التشخيص، وليس بقاعدة عامة تربط عدد الأجهزة بعدد المنافذ.

يجب أن يراعي تخطيط الاتصالات حركة البيانات المكوّنة، ومعدلات التحديث، ومخاطر دورة الحياة، وليس عدد مقابس Ethernet.

ابدأ بالحد الموثق لوحدة التحكم

يوثق دليل مستخدم وحدات تحكم 1769 CompactLogix الصادر عن Rockwell Automation أن L35E يدعم 100 اتصال CIP. هذا حد للموارد، وليس تصريحًا بتوصيل 100 جهاز. فقد يحتاج جهاز واحد إلى أكثر من اتصال واحد، بينما يمكن لبعض الاتصالات مشاركة اتصال محسّن. ويؤثر إصدار البرنامج الثابت، وتكوين الوحدة، والعلامات المنتجة والمستهلكة، والرسائل المخزنة مؤقتًا، وعملاء HMI أو الأنظمة الإشرافية، جميعًا في العدد النهائي.

كما أن وحدة التحكم منتج متوقف عن التصنيع. وتدرج Rockwell الطراز 1769-L35E على أنه متوقف اعتبارًا من 20 ديسمبر 2020. ولا يعني ذلك أن النظام العامل أصبح غير قابل للاستخدام، لكنه يغيّر القرار الهندسي: إذ ينبغي تقييم مشكلة السعة بالتزامن مع توافر قطع الغيار، ودعم البرنامج الثابت، والتعرض لمخاطر الأمن السيبراني، وتكلفة حدوث عطل غير مخطط له.

أنشئ جردًا للاتصالات من المشروع

افتح المشروع غير المتصل الذي يطابق وحدة التحكم العاملة، وأدرج كل محول I/O مكوّن، ومحرك، وعلامة منتجة أو مستهلكة، ومسار رسالة، وخادم بيانات HMI، ونظام مؤرخ، وبوابة، واتصال برمجة. سجّل ما إذا كان كل تبادل عبارة عن I/O دوري، أو بيانات منتجة، أو رسالة صريحة، أو استقصاء من عميل. لا تحدد عددًا ثابتًا للاتصالات اعتمادًا على اسم الشركة المصنّعة فقط. فالتكوين الفعلي هو المرجع المعتمد.

بالنسبة إلى I/O الموزع، افحص ما إذا كان تنسيق الاتصال المحدد ينشئ اتصالات مباشرة بالوحدات أم اتصالًا محسّنًا لحامل الوحدات. وبالنسبة إلى تعليمات MSG، حدّد أيها مخزّن مؤقتًا وما إذا كان يمكن تنفيذ عدة رسائل في الوقت نفسه. وبالنسبة إلى الأنظمة الإشرافية، احسب مسارات الاتصال المستقلة وراجع استراتيجية الاستقصاء الخاصة بها. وينبغي أن يربط جدول البيانات كل اتصال مفترض بكائن في المشروع أو بتكوين عميل مختبر.

افصل بين عدد الاتصالات وحِمل الحزم

قد تبقى وحدة التحكم دون حد الاتصالات الخاص بها، ومع ذلك تقدم أداءً ضعيفًا للشبكة. يؤثر في حِمل الحزم كل من فترات الحزم المطلوبة، وتكرار الرسائل، وحجم الحزم، وسلوك البث المتعدد، وتكوين المحول، والدفعات المفاجئة من عدة عملاء. وينبغي تبرير فترات RPI السريعة جدًا بمتطلبات العملية الميكانيكية واستجابة التحكم اللازمة؛ فجعل كل جهاز أسرع لا يجعل الآلة أفضل.

أنشئ خط أساس أثناء تشغيل الآلة والإنتاج بصورة طبيعية. وسجّل استخدام الاتصالات، وعدادات أخطاء Ethernet، والرسائل الفائتة أو التي انتهت مهلتها، وحالة I/O، واستجابة HMI، وسلوك دورة وحدة التحكم. وكرّر الالتقاط أثناء بدء التشغيل، وتنزيل الوصفات، ودفعات الإنذارات، ووصول الصيانة، وغيرها من فترات الذروة المعقولة. فقد تخفي المتوسطات الفترة القصيرة التي تسبب عطلًا متقطعًا.

تجعل المحولات المُدارة، والطوبولوجيا الموثقة، والقياسات القابلة للتكرار، أعطال السعة المتقطعة قابلة للتشخيص.

لا تستخدم 1769-AENTR كمنفذ L35E ثانٍ

إن 1769-AENTR محول EtherNet/IP لبنك بعيد من Compact I/O تتم السيطرة عليه عبر الشبكة. وهو ليس واجهة Ethernet توسعية تزيد مجموعة اتصالات وحدة تحكم L35E، ولا يمكن توصيله كمنفذ ثانٍ لوحدة التحكم لنقل حركة HMI أو الرسائل بعيدًا عن الواجهة المدمجة. ويؤدي التصميم القائم على هذا الافتراض إلى طوبولوجيا لا يمكنها تنفيذ الوظيفة المدعاة.

إذا كان I/O البعيد مناسبًا، فيمكن للمحول تجميع I/O الفعلي في موقع آخر، لكن اتصال I/O الناتج يظل منتهيًا عند وحدة التحكم. وإذا كان التطبيق يتطلب سعة اتصالات أكبر، أو شبكة مستقلة ثانية، أو وظائف أمنية حديثة، أو دعمًا أطول لدورة الحياة، فقد يكون الحل هو الانتقال إلى عائلة وحدات تحكم أحدث بدلًا من إضافة محول آخر.

خفّض الحمل القابل للتجنب دون إخفاء المشكلة

ينبغي أن تحافظ التحسينات على متطلبات العملية. أزل المسارات المتروكة والعملاء غير المستخدمين. وادمج اتصالات I/O حيث يدعم النظام الأساسي وأنواع الوحدات ذلك. خزّن مؤقتًا اتصالات MSG التي تحتاج فقط إلى تنفيذ متكرر وسريع، ونظّم الرسائل غير الحرجة بحيث لا تُفتح كلها في الوقت نفسه. ولا ترفع فترة RPI أو الاستقصاء إلا بعد التأكد من بقاء زمن الكشف، والتشابكات، والإنذارات، وجودة التحكم ضمن الحدود المقبولة.

استخدم محولات صناعية مُدارة ووثّق إعدادات VLAN والبث المتعدد وIGMP حيثما ينطبق ذلك. ويمكن للمحول التحكم في الإغراق غير الضروري وتحسين إمكانية المراقبة، لكنه لا يستطيع إنشاء موارد اتصالات لوحدة التحكم. وبالمثل، تؤدي إضافة محول غير مُدار إلى تغيير عدد المنافذ، لا سعة وحدة التحكم.

شخّص عطل السعة المشتبه به بطريقة منهجية

تحقق أولًا من المشروع قيد التشغيل، ورقم طراز وحدة التحكم، وإصدار البرنامج الثابت، وطوبولوجيا الشبكة. ثم قارن الاتصالات المكوّنة ببيانات التشخيص المباشرة. وابحث عن وحدات I/O التي تتناوب بين حالة التشغيل والعطل، أو تعليمات MSG التي تنتهي مهلتها أثناء ذروة الحمل، أو قيم HMI التي تصبح قديمة بينما يستمر منطق وحدة التحكم في التنفيذ.

غيّر متغيرًا واحدًا في كل مرة. افصل عميلًا غير أساسي بعد اعتماده، أو أوقف مؤقتًا خدمة استقصاء غير حرجة، أو نظّم الرسائل مؤقتًا خلال فترة صيانة مضبوطة. وإذا تغير العَرَض، فقِس الحمل قبل التغيير وبعده بدلًا من إعلان نجاح استنادًا إلى ساعة هادئة واحدة. ولا تمدد مهل الانتظار أو تكتم إنذارات الاتصال لمجرد إخفاء الازدحام.

شغّل التوسعات تجريبيًا مع اختبارات الأعطال

قبل إضافة جهاز، حدّد نوع الاتصال، ومتطلبات التحديث، والجهة المسؤولة، واستجابة العطل. اختبر الإنتاج الطبيعي وأسوأ طلب متزامن معقول. افصل الجهاز الجديد، ثم أعده، وأعد تشغيل طاقة الشبكة الخاصة به، وتحقق من أن وحدة التحكم وHMI والإنذارات تميّز بين البيانات السيئة أو القديمة وحالة العملية الصحيحة. وتحقق من أن الاستعادة لا تؤدي إلى إعادة تشغيل المعدات بصورة غير متوقعة.

احتفظ بالجرد، ولقطات بيانات التشخيص، وتكوين المحول، ونتائج القبول مع النسخة الاحتياطية لنظام التحكم. للاطلاع على خيارات الأجهزة الحالية، راجع أنظمة PLC وPAC؛ وللمحولات المُدارة ومكونات الشبكات، استخدم مجموعة الاتصالات والشبكات. والخلاصة التحريرية بسيطة: لا يكون توسيع L35E مبررًا إلا عندما يكون حمل الذروة المقاس، وسلوك الأعطال، وخطة دورة الحياة، موثقة جميعًا.