Фабрикаңызды болашаққа дайындау: қашықтағы енгізу/шығару жүйесінің стратегиялық артықшылығы
Дәстүрлі сымды жалғау күрделі, «спагетти» тәрізді панельдерге әкеліп, оларды шуға бейім әрі қызмет көрсетуді қиындатады. Бұл мақала модульдік, ауқымды және болашаққа бейімделген өнеркәсіптік автома...
15 жылдық тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру саласының тәжірибелі маманы ретінде маған жиі қойылатын сұрақтардың бірі: «Бес жылдан кейін ескіріп қалмайтын жүйені қалай жобалауға болады?» Шын мәнінде, технологияның болашағын болжай алмайсыз, бірақ икемділікке негіздеп жобалай аласыз. Егер мен өзімнің «арман машинамды» жасасам, ең алдымен модульдікке басымдық берер едім. Дәл осы жерде заманауи желілер мен қашықтағы енгізу/шығару (Remote I/O) технологияларының артықшылығы көрінеді: олар өнеркәсіптік басқару жүйелерін болашақ өзгерістерге төзімді етуге мүмкіндік береді.
Дәстүрлі тікелей сым жалғаудың жасырын шығындары
Көптеген инженерлер әлі де әрбір сенсор мен атқарушы механизмді орталық PLC-ге тікелей жалғауды әдетке айналдырған. Алайда өндіріс орнында үлкен қиындықтарға әкелетін бұл тәсілдің үш негізгі кемшілігі бар.
- Кернеудің төмендеуі: Ұзын қашықтықтарда сымның кедергісі кернеуді PLC талап ететін ең төменгі шектен төмен түсіруі мүмкін, соның салдарынан сигналдарды оқу мүмкін болмай қалады.
- Сыйымдылық және шу: Кабель арналарының ішінде қатарласа орналасқан сымдар шоғыры паразиттік сыйымдылық тудырады. Бұл әсіресе жоғары жиілікті сигналдар үшін қиындық келтіріп, кедергілер мен деректердің бұрмалануына әкеледі.
- Күрделілік және тоқтап қалу: Сымдардың шатасқан лабиринтіндегі бір ақауды анықтау — нағыз машақат. Орнату мен техникалық қызмет көрсетуге жұмсалатын еңбек шығыны қарапайым енгізу/шығару құрылғыларының бастапқы үнемінен әлдеқайда асып түседі.
Қашықтағы енгізу/шығару — зауыттық автоматтандырудың болашағы
Қашықтағы енгізу/шығару архитектураны орталықсыздандыру арқылы осы мәселелерді шешеді. Бірнеше шақырым мыс сым тартудың орнына стандартты Ethernet немесе талшықты-оптикалық кабель арқылы машиналарға жақын орналасқан қашықтағы енгізу/шығару шассиіне жалғанасыз.
Бұл модульдер деректерді шоғырландырғыш ретінде жұмыс істейді. Олар сигналдарды сенсорлардан машинаның өз деңгейінде жинап, деректерді цифрландырады және желі арқылы орталық контроллерге жібереді. Соның арқасында бір PLC физикалық қашықтыққа қарамастан, бүкіл өндіріс алаңындағы деректерді басқара алады.
1-сурет. Қашықтағы желілік енгізу/шығарудың әдеттегі жүйесі.
Аппараттық құралдар мен конфигурациялаудың үздік тәжірибелері
Қашықтағы енгізу/шығару желісін енгізу үшін желілік мүмкіндіктері бар орталық PLC және өндіріс алаңында орналасқан қашықтағы шассилер қажет. Қашықтағы блоктар физикалық енгізу/шығару қосылымдарын — 24VDC сигналдарына арналған бұрандалы қысқыштарды немесе жылдам ажыратылатын M12 коннекторларын — басқарады, ал желі байланыс орнатады.
EDS (Electronic Data Sheets) немесе GSD (General Station Description) сияқты стандартталған файлдардың арқасында конфигурациялау жеңілдетіледі. Бұл файлдар PLC бағдарламалау бағдарламасына қашықтағы аппараттық құралды автоматты түрде тануға мүмкіндік береді және енгізу/шығару тегтерін жергілікті түрде тікелей жалғанғандай етіп бейнелейді.
3-сурет. Машинаға орнату жағдайларына арналған Murrelektronik қашықтағы енгізу/шығару модулі.
Маман пікірі: масштабтау және деректерге негізделген техникалық қызмет көрсету
Тәжірибеме сүйенсем, бұл архитектураның ең үлкен артықшылығы тек сымдарды үнемдеуде емес, масштабтау мүмкіндігінде. Жаңа машина орталығын қосу үшін көбіне желі кабелін жалғап, PLC ішіндегі жаңа ішкі бағдарламаны іске қосу жеткілікті. Басқару панелін толықтай қайта сымдаудың қажеті жоқ.
Бұған қоса, мұндай құрылым болжамды техникалық қызмет көрсетуге өте қолайлы. Әр машинаға желілік енгізу/шығару хабын орналастыру арқылы инженерлер нақты уақыттағы өндіріс деректерін, тоқтап қалу үрдістерін және техникалық қызмет көрсету шығындарын кеңсесінен бақылай алады. Машина істен шықпай тұрып, оған нақты қашан назар аудару керегін көріп, реактивті қызмет көрсетуден активтерді проактивті басқаруға көшуге болады.
Қорытынды
Өнеркәсіптік автоматтандырудың болашағы икемді, кеңейтілетін және модульдік шешімдерді талап етеді. Желілік қашықтағы енгізу/шығару жүйесін пайдалану арқылы машина орталықтарын негізгі басқару жүйесінен бөле аламыз, бұл жылдам енгізуге және жаңартуды жеңілдетуге мүмкіндік береді. Бұл қолданыстағы инфрақұрылымды жаңғыртып, ақылдырақ зауыттар құрудың үнемді тәсілі.
Автор туралы
Wang Hao — робототехника және қозғалысты басқару саласына маманданған аға далалық қолданбалар инженері. Электр инженериясы бойынша білімі және жоғары жылдамдықты қаптама желілеріндегі практикалық тәжірибесі бар Wang өндіріс алаңындағы күрделі ақауларды жою мәселелерін шешуімен танымал. Ол PLC логикасын оңтайландыру және машиналардың тоқтап қалуын азайту тақырыптарында техникалық нұсқаулықтармен жиі бөліседі.