ไดรฟ์ Kinetix 5500 สามารถสื่อสารผ่านลิงก์อีเทอร์เน็ตทั่วไปได้ และยังคงทำงานเป็นแกนอินทิเกรตเต็ดโมชันไม่สำเร็จ การ ping สำเร็จยืนยันเพียงว่าสามารถเข้าถึง IP ได้ แต่ไม่ได้ยืนยันว่าคอนโทรลเลอร์ ไดรฟ์ อุปกรณ์เครือข่ายระหว่างทาง เฟิร์มแวร์ และเส้นทางการซิงโครไนซ์เวลา รวมกันเป็นสถาปัตยกรรม CIP Motion ที่ถูกต้อง

ดังนั้น คำถามเชิงปฏิบัติในการออกแบบจึงไม่ใช่ “จำเป็นต้องใช้สวิตช์แบบมีการจัดการหรือไม่” แต่คือ “โทโพโลยีใดรองรับรหัสแค็ตตาล็อกนี้โดยเฉพาะ และอุปกรณ์ทุกตัวในเส้นทางโมชันสามารถรักษาพฤติกรรมด้านเวลาและทราฟฟิกที่แกนซึ่งกำหนดค่าไว้ต้องการได้หรือไม่”

อินทิเกรตเต็ดโมชันต้องอาศัยเส้นทางจากคอนโทรลเลอร์ไปยังไดรฟ์ที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้อง ไม่ใช่เพียงการเชื่อมต่อถึงกัน

เริ่มต้นด้วยชุดไดรฟ์และคอนโทรลเลอร์ที่ใช้จริง

Kinetix 5500 เป็นตระกูลผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่โหนดเครือข่ายที่ใช้แทนกันได้ทั้งหมด รหัสต่อท้ายแค็ตตาล็อก เฟิร์มแวร์ของไดรฟ์ ตระกูลคอนโทรลเลอร์ โมดูลสื่อสาร เวอร์ชัน Studio 5000 Logix Designer และ Add-On Profile เป็นตัวกำหนดว่าฟีเจอร์และการกำหนดค่าใดพร้อมใช้งาน ควรบันทึกรายการเหล่านี้ก่อนเลือกเครือข่าย

คู่มือผู้ใช้เซอร์โวไดรฟ์ Kinetix 5500 ของ Rockwell Automation ระบุตัวอย่างการเชื่อมต่อที่รองรับ การกำหนดค่าแกน การเริ่มต้นระบบ CIP Sync และการแก้ไขปัญหา ให้ใช้ฉบับแก้ไขที่ตรงกับเฟิร์มแวร์ที่ติดตั้ง และตรวจสอบความเข้ากันได้ใน Product Compatibility and Download Center ก่อนเปลี่ยนแปลงระบบที่ใช้งานจริง

การตรวจสอบนี้มีความสำคัญระหว่างการปรับปรุงระบบเดิม คอนโทรลเลอร์หรือโมดูลสื่อสารที่สามารถแลกเปลี่ยน I/O ของ EtherNet/IP ทั่วไปได้ อาจไม่รองรับฟีเจอร์อินทิเกรตเต็ดโมชันแบบเดียวกับแพลตฟอร์มรุ่นหลัง โครงการที่เปิดได้ในซอฟต์แวร์รุ่นใหม่กว่า ไม่ใช่หลักฐานว่าโมดูลและชุดไดรฟ์ทุกชุดรองรับการทำงานร่วมกัน

CIP Sync เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมการควบคุม

อินทิเกรตเต็ดโมชันจะประสานแกนต่าง ๆ โดยอ้างอิงฐานเวลาเดียวกัน CIP Sync จะกระจายเวลานั้นผ่านระบบ EtherNet/IP โดยใช้กลไก IEEE 1588 คอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์โมชันที่เข้าร่วมต้องเปิดใช้งานการซิงโครไนซ์เวลา และต้องใช้ไทม์มาสเตอร์เดียวกับที่สถาปัตยกรรมเลือกไว้

สวิตช์แบบไม่มีการจัดการไม่ได้หมายความว่าชำรุดโดยอัตโนมัติ และสวิตช์แบบมีการจัดการก็ไม่ได้หมายความว่าเหมาะสมโดยอัตโนมัติเช่นกัน ประเด็นที่ใช้ตัดสินคือโครงสร้างพื้นฐานระหว่างทางรองรับการออกแบบระบบโมชันหรือไม่ และจัดการทราฟฟิกที่ไวต่อเวลาได้ตามข้อกำหนดหรือไม่ สวิตช์ที่มีพฤติกรรมของ Precision Time Protocol ไม่ถูกต้องหรือมีการกำหนดค่าผิดพลาด อาจสร้างปัญหามากกว่าการเชื่อมต่อโดยตรงแบบเรียบง่าย

สำหรับโทโพโลยีแบบดาว ให้เลือกสวิตช์ที่ Rockwell ระบุไว้สำหรับสถาปัตยกรรมอินทิเกรตเต็ดโมชันที่ต้องการ จากนั้นกำหนดค่าฟังก์ชันการซิงโครไนซ์เวลาและการจัดลำดับความสำคัญของทราฟฟิกตามคู่มือการออกแบบที่เกี่ยวข้อง อย่าถือว่าค่าความเร็วของสวิตช์สำหรับผู้บริโภคใช้ทดแทนการตรวจสอบความถูกต้องของระบบโมชันได้

เลือกโทโพโลยีตามลักษณะความขัดข้องและความสะดวกในการให้บริการ

การเชื่อมต่อโดยตรงหรือแบบเชิงเส้น

การเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างคอนโทรลเลอร์กับไดรฟ์สามารถลดจำนวนอุปกรณ์ในเส้นทางด้านจังหวะเวลาได้ สายโซ่เชิงเส้นช่วยให้การเดินสายง่ายขึ้นเมื่อใช้อุปกรณ์สองพอร์ตที่รองรับ จุดอ่อนคือการหยุดชะงักระหว่างการให้บริการ: การเปิดหรือปิดอุปกรณ์ต้นทางอาจตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์ปลายทางทั้งหมด เว้นแต่สถาปัตยกรรมจะมีเส้นทางอื่น

โครงแบบเชิงเส้นก็ต้องมีการจัดทำเอกสารพอร์ตอย่างเป็นระบบเช่นกัน แล็ปท็อปชั่วคราว ไดรฟ์ทดแทน หรือสายเคเบิลที่สลับเปลี่ยน อาจทำให้สายโซ่ทางกายภาพเปลี่ยนไปโดยที่แบบแปลนไม่เปลี่ยน ส่งผลให้เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงต้องวินิจฉัยเครือข่ายที่ไม่ตรงกับการออกแบบอีกต่อไป

โทโพโลยีแบบดาวผ่านสวิตช์

โทโพโลยีแบบดาวทำให้สามารถบำรุงรักษาไดรฟ์แต่ละตัวได้อย่างอิสระ และให้ทีมเครือข่ายมีจุดศูนย์กลางสำหรับการวินิจฉัย ตัวนับพอร์ต การทำมิเรอร์ และการแบ่งส่วนเครือข่าย ทั้งยังเพิ่มสวิตช์เข้าไปในเส้นทางด้านจังหวะเวลาและความขัดข้อง ดังนั้นต้องเลือกและกำหนดค่าสวิตช์ในฐานะองค์ประกอบทางวิศวกรรม ไม่ใช่โครงสร้างพื้นฐานสำนักงานทั่วไป

โครงสร้างพื้นฐานแบบมีการจัดการจะมีคุณค่าเป็นพิเศษเมื่อการควบคุมการเคลื่อนที่ใช้เครือข่ายโรงงานร่วมกับ HMI, I/O ระยะไกล อุปกรณ์นิรภัย ไดรฟ์ เวิร์กสเตชันวิศวกรรม และระบบควบคุมดูแล สถิติพอร์ต ขอบเขต VLAN ตามความเหมาะสม การจัดการมัลติคาสต์ คุณภาพการให้บริการ การควบคุมการเข้าถึง และการมองเห็นการซิงโครไนซ์เวลาช่วยให้แยกหาสาเหตุของความขัดข้องได้ง่ายขึ้น คุณสมบัติเหล่านี้จะช่วยได้ก็ต่อเมื่อมีการควบคุมและสำรองการกำหนดค่า

Device Level Ring

DLR ให้เส้นทางอีเทอร์เน็ตสำรองสำหรับโหนดที่รองรับ วงแหวนต้องมีผู้ควบคุมที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนและมีการออกแบบการกู้คืนที่จัดทำเป็นเอกสาร ตรวจสอบว่าผู้เข้าร่วมวงแหวนทุกตัวรองรับบทบาทที่ต้องการ และการกำหนดค่าผู้ควบคุมไม่ได้ถูกทำซ้ำโดยไม่ได้ตั้งใจ

ความทนทานของวงแหวนไม่ได้ทดแทนการตรวจสอบความถูกต้องของจังหวะเวลา หลังจากสร้างวงแหวนแล้ว ให้ทดสอบทั้งการทำงานปกติและกรณีสายเคเบิลขาดหนึ่งเส้น ขณะที่แกนอยู่ในสภาวะทดสอบเดินเครื่องที่ควบคุมได้ ตรวจสอบว่าระบบวินิจฉัยระบุตำแหน่งความขัดข้องได้ และพฤติกรรมการกู้คืนสอดคล้องกับการประเมินความเสี่ยงของเครื่องจักร

ควรเลือกโทโพโลยีโดยพิจารณาจากข้อกำหนดด้านเวลา การบำรุงรักษา การขยายระบบ และความขัดข้องจุดเดียว

รอบเวลาการอัปเดตและการตั้งค่าการเชื่อมต่อเป็นตัวเลือกทางวิศวกรรม

รอบเวลาการอัปเดตการเคลื่อนที่ต้องได้รับการรองรับจากคอนโทรลเลอร์ ไดรฟ์ จำนวนแกน และแอปพลิเคชัน ไม่ควรคัดลอกมาจากตัวอย่างในฟอรัมหรือตั้งค่าให้เป็นค่าเดียวกันทั้งหมด การอัปเดตที่เร็วขึ้นจะเพิ่มอัตราที่ระบบต้องจัดตารางและส่งข้อมูลการเคลื่อนที่ ขณะที่การอัปเดตที่ช้าลงอาจไม่เพียงพอต่อประสิทธิภาพไดนามิกที่ต้องการ

ตรวจสอบเวลาของกลุ่มการเคลื่อนที่ พฤติกรรมการอัปเดตหลักสูตร การกำหนดค่าแกน การใช้ทรัพยากรของคอนโทรลเลอร์ และความจุของเครือข่ายร่วมกัน ในกรณีที่ Studio 5000 แสดงการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่และการเชื่อมต่อทั้งสองแบบ ให้ใช้เอกสารของ Rockwell สำหรับคอนโทรลเลอร์และไดรฟ์รุ่นที่เลือกเพื่อให้การตั้งค่าสอดคล้องกัน ความไม่ตรงกันอาจแสดงเป็นข้อขัดข้องของการเชื่อมต่อ การซิงโครไนซ์ หรือการกำหนดค่าแกน แทนที่จะเป็นสัญญาณเตือนแบนด์วิดท์ที่เห็นได้ชัด

อย่าใช้จำนวนแกนแบบตายตัวเป็นเส้นแบ่งระหว่างโครงสร้างพื้นฐานที่ยอมรับได้และยอมรับไม่ได้ ขีดจำกัดขึ้นอยู่กับอัตราการอัปเดต ความสามารถของคอนโทรลเลอร์และโมดูลสื่อสาร โทโพโลยี พฤติกรรมของสวิตช์ ทราฟฟิกอื่น ๆ และส่วนที่เหลือของโครงการ ให้คำนวณและตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบจริง

ทราฟฟิกที่ใช้ร่วมกันต้องมีขอบเขตที่กำหนดอย่างรอบคอบ

การนำทาง HMI การเก็บข้อมูลลง historian การสำรองข้อมูล สตรีมจากกล้อง และการอัปโหลดจากฝ่ายวิศวกรรมอาจสร้างทราฟฟิกเป็นช่วง ๆ ซึ่งมองไม่เห็นในระหว่างการทดสอบระบบที่มีโหลดต่ำ นั่นไม่ได้หมายความว่า HMI ทุกเครื่องต้องใช้เครือข่ายแยกทางกายภาพ แต่หมายความว่าเส้นทางการเคลื่อนที่ควรได้รับการทดสอบภายใต้ทราฟฟิกของโรงงานที่มีความเป็นไปได้จริง

แบ่ง broadcast domain เมื่อสถาปัตยกรรมและการออกแบบด้านความปลอดภัยกำหนดให้ทำเช่นนั้น อย่านำสวิตช์ชั่วคราวที่ไม่มีการจัดการไปติดตั้งไว้ในตู้ถาวร ปิดใช้งานพอร์ตที่ไม่ได้ใช้ จัดทำเอกสารการเชื่อมต่อที่อนุญาต และจัดให้การกำหนดค่าของสวิตช์แบบจัดการได้เป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลสำรองเครื่องจักร หากมีการนำ Network Address Translation การเราท์ หรือไฟร์วอลล์มาใช้ ให้ตรวจสอบว่าทราฟฟิกการเคลื่อนที่แบบผสานรวมยังคงอยู่ภายในสถาปัตยกรรมที่รองรับ

ความปลอดภัยของเครือข่ายและความพร้อมใช้งานของการเคลื่อนที่มีความเกี่ยวข้องกัน ซับเน็ตแบบราบที่ไม่มีเอกสารกำกับทำให้การเปลี่ยนแปลงโดยไม่ได้รับอนุญาตทำได้ง่ายขึ้นและการแก้ไขปัญหาช้าลง ในทางกลับกัน การออกแบบที่ซับซ้อนเกินไปซึ่งมีขอบเขตการเราท์ที่ไม่รองรับอาจขัดขวางการซิงโครไนซ์เวลาและการค้นหาอุปกรณ์ ใช้สถาปัตยกรรมที่เล็กที่สุดซึ่งตอบสนองข้อกำหนดด้านการปฏิบัติการ ความปลอดภัย การบำรุงรักษา และการขยายระบบ

เริ่มทดสอบระบบจากนาฬิกาออกไป

ยืนยัน grandmaster หรือ time master ที่ตั้งใจใช้ และตรวจสอบว่าคอนโทรลเลอร์ที่เข้าร่วมรายงานสถานะซิงโครไนซ์แล้ว จากนั้นตรวจสอบฮอปของเครือข่ายและการเชื่อมต่อไดรฟ์แต่ละจุด แทนที่จะมองซับเน็ตเป็นกล่องดำเพียงกล่องเดียว

ตรวจสอบหมายเลขแค็ตตาล็อก เฟิร์มแวร์ Add-On Profiles การกำหนดที่อยู่ IP ที่อยู่ซ้ำ พฤติกรรมความเร็วพอร์ตและดูเพล็กซ์ ข้อผิดพลาดของลิงก์ แพ็กเก็ตที่ถูกทิ้ง สถานะ DLR หากมีการใช้งาน และสถานะการซิงโครไนซ์ของไดรฟ์ ยืนยันว่าแกนเปลี่ยนผ่านสถานะการเชื่อมต่อและสถานะความปลอดภัยตามที่คาดไว้ก่อนเปิดใช้งานการเคลื่อนที่

เรียกใช้การทดสอบทราฟฟิกแบบควบคุมที่จำลองการใช้งาน HMI การเก็บข้อมูล และการเข้าถึงทางวิศวกรรม ติดตามข้อขัดข้องของแกนและค่าความคลาดเคลื่อนในการติดตาม พร้อมเก็บตัวนับของสวิตช์แบบจัดการได้ก่อนและระหว่างการทดสอบ ค่าอ้างอิงที่สะอาดช่วยให้ฝ่ายบำรุงรักษามีข้อมูลอ้างอิงหลังการขยายระบบในอนาคต

สุดท้าย ให้ทดสอบสถานการณ์การบำรุงรักษา ได้แก่ ไฟฟ้าดับที่สวิตช์ สายเคเบิลเส้นหนึ่งถูกถอด การเปลี่ยนไดรฟ์ การรีสตาร์ตคอนโทรลเลอร์ และการกู้คืนจากข้อมูลสำรองการกำหนดค่า ให้ดำเนินการเฉพาะการทดสอบที่ได้รับอนุญาตตามการประเมินความเสี่ยงของเครื่องจักรและแผนการทดสอบเดินระบบเท่านั้น

วางแผนอะไหล่สำรองให้เป็นส่วนหนึ่งของโทโพโลยี

ไดรฟ์ทดแทนต้องตรงกันมากกว่าพิกัดกำลังไฟ ยืนยันตระกูลแค็ตตาล็อก แนวทางเฟิร์มแวร์ อินเทอร์เฟซฟีดแบ็ก ตัวเลือกด้านความปลอดภัย บทบาทบนเครือข่าย ชุดขั้วต่อ และวิธีเรียกคืนพารามิเตอร์ ในทำนองเดียวกัน สวิตช์ทดแทนต้องมีชุดคุณสมบัติที่จำเป็นและข้อมูลสำรองการกำหนดค่าที่ควบคุมได้

ฮาร์ดแวร์เซอร์โวและไดรฟ์ที่เกี่ยวข้องจัดอยู่ในหมวด ไดรฟ์และระบบควบคุมการเคลื่อนไหว ส่วนตัวเลือกคอนโทรลเลอร์ Logix และการสื่อสารสามารถดูได้ผ่าน ระบบ PLC และ PAC การมีสินค้าอยู่ในรายการไม่ได้ยืนยันความเข้ากันได้ รายการวัสดุที่ผ่านการตรวจสอบและเอกสารของผู้ผลิตยังคงเป็นแหล่งอ้างอิงหลัก

มุมมองด้านบรรณาธิการ: การซื้อสวิตช์แบบจัดการได้ไม่เท่ากับการออกแบบเครือข่ายการเคลื่อนไหว การออกแบบที่ตรวจสอบได้ต้องระบุอุปกรณ์กำหนดเวลา ตรวจสอบทุกจุดเชื่อมต่อ กำหนดพฤติกรรมเมื่อเกิดความขัดข้อง ทดสอบทราฟฟิกที่ใกล้เคียงการใช้งานจริง และเก็บรักษาการกำหนดค่าที่จำเป็นต่อการกู้คืนเครื่องจักร

คำถามที่พบบ่อย

การติดตั้ง Kinetix 5500 ทุกแบบจำเป็นต้องใช้สวิตช์แบบจัดการได้หรือไม่

ไม่ใช่ การออกแบบแบบเชื่อมต่อโดยตรง แบบเชิงเส้น แบบวงแหวน และแบบใช้สวิตช์ที่รองรับนั้นขึ้นอยู่กับไดรฟ์ คอนโทรลเลอร์ และแอปพลิเคชันที่ใช้งานจริง เมื่อมีสวิตช์อยู่ในเส้นทางการเคลื่อนไหวแบบรวม สวิตช์นั้นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของสถาปัตยกรรมที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว

เหตุใดไดรฟ์จึงตอบสนองต่อ Ping ได้ แต่ไม่สามารถสร้างการเชื่อมต่อแกนได้

Ping ตรวจสอบได้เพียงการเข้าถึง IP พื้นฐานเท่านั้น ระบบการเคลื่อนไหวแบบรวมยังขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์ที่เข้ากันได้ การกำหนดค่าแกนที่ถูกต้อง ความจุของคอนโทรลเลอร์ CIP Sync การตั้งค่าการเชื่อมต่อ และพฤติกรรมของทุกจุดเชื่อมต่อในเครือข่าย

สวิตช์ Stratix เป็นตัวเลือกเดียวที่เป็นไปได้หรือไม่

การออกแบบ Stratix ที่ Rockwell ตรวจสอบแล้วช่วยให้การสนับสนุนและการวินิจฉัยง่ายขึ้น แต่คำตอบที่ถูกต้องต้องอ้างอิงสถาปัตยกรรม Rockwell และเอกสารอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ไม่ควรยอมรับสวิตช์จากผู้ผลิตรายอื่นเพียงเพราะระบุว่ารองรับ IEEE 1588 หรือความเร็วระดับกิกะบิต

ควรตั้งคาบเวลาอัปเดตการเคลื่อนไหวไว้ที่ 1 มิลลิวินาทีเสมอหรือไม่

ไม่ใช่ ให้เลือกคาบเวลาอัปเดตที่รองรับ โดยพิจารณาจากไดนามิกของแอปพลิเคชัน ความสามารถของคอนโทรลเลอร์และไดรฟ์ จำนวนแกน และการออกแบบเครือข่าย ตรวจสอบการตั้งค่าในเอกสารประกอบสำหรับรุ่นที่ติดตั้ง

หลักฐานการทดสอบเดินระบบใดมีประโยชน์มากที่สุด

บันทึกสถานะอุปกรณ์กำหนดเวลา สถานะอุปกรณ์ที่ซิงโครไนซ์ โทโพโลยี รุ่นเฟิร์มแวร์และซอฟต์แวร์ การกำหนดค่าสวิตช์ ค่าพื้นฐานของข้อผิดพลาดพอร์ต สถานะการเชื่อมต่อแกน และผลการทดสอบทราฟฟิกที่ควบคุมรวมถึงการกู้คืนจากข้อขัดข้อง