Inovance HMI va Mitsubishi PLC’ni serial va Ethernet aloqasi orqali integratsiya qilish

Turli ishlab chiqaruvchilarning avtomatlashtirish tizimlarini bog‘lash

Inson-mashina interfeyslari operatorlarning zamonaviy PLC tizimlari bilan qanday ishlashini shakllantirishda davom etmoqda. Bir nechta avtomatlashtirish brendlari birga mavjud bo‘lgan zavodlarda ishlab chiqaruvchiga sodiqlikdan ko‘ra o‘zaro ishlash imkoniyati ko‘pincha muhimroq bo‘ladi. Muhandislar turli ishlab chiqaruvchilarning HMI qurilmalari va kontrollerlari keng ko‘lamli maxsus dasturlashsiz ishonchli aloqa qilishini tobora ko‘proq kutmoqda.

Amaliy misollardan biri — Inovance HMI qurilmasini Mitsubishi FX-seriyasidagi PLC lar bilan integratsiya qilishdir. Bu kombinatsiya mavjud kontrollerlarni almashtirmasdan, moslashuvchan vizualizatsiyaga intilayotgan mashina ishlab chiqaruvchilar uchun tejamkor yondashuvni taqdim etadi.

Eski yoki aralash platformali uskunalarni saqlab turuvchi korxonalar uchun Mitsubishi PLC ekotizimlari va zamonaviy HMI platformalarining yechimlari hanuz dolzarb. Ko‘plab modernizatsiya loyihalari, shuningdek, ixtisoslashgan Mitsubishi Electric avtomatlashtirish uskunalari hamda kengroq sanoat HMI va hisoblash platformalari orqali mavjud bo‘lgan almashtiriladigan uskunalarga tayanadi.

Uskuna tanlovi aloqa strategiyasini belgilaydi

Namoyish tizimi Mitsubishi FX3U PLC va Inovance IT6000 HMI qurilmalarini birlashtiradi. Garchi ikkala qurilma ham ixcham avtomatlashtirish tizimlariga mo‘ljallangan bo‘lsa-da, ularning aloqa usullari qo‘llaniladigan arxitekturaga qarab farq qiladi.

Soddaligi va uskunalar narxining pastligi sababli ketma-ket aloqa kichik, mustaqil mashinalarda hanuz keng tarqalgan. Biroq Ethernet yangi tizimlarda tobora ustunlik qilmoqda, chunki u yuqoriroq ma’lumot uzatish tezligini, osonroq diagnostikani va masofaviy ulanishni ta’minlaydi.

1-rasm. Namoyish tizimida operatorning asosiy boshqaruvi va monitoringi uchun Mitsubishi FX3U PLC bilan Inovance IT6000 HMI ishlatiladi.

HMI ishlab chiqish muhitini tayyorlash

InoTouch Editor IT6000 oilasi uchun asosiy muhandislik dasturi hisoblanadi. Muhandislar PLC drayverini sozlashdan oldin avval to‘g‘ri panel modeli, ekran yo‘nalishi va aloqa turini tanlashlari kerak.

Uskunani to‘g‘ri aniqlash muhim, chunki aloqa imkoniyatlari IT-seriyasidagi modellarga qarab farq qiladi. Ethernet bilan jihozlangan variantlar odatda “E” qo‘shimchasiga ega, boshqa modellar esa faqat ketma-ket aloqani qo‘llab-quvvatlaydi.

2-rasm. Muhandislar loyiha ishga tushirilishi paytida HMI modelini, displey yo‘nalishini va aloqa sozlamalarini belgilaydilar.

Nega ketma-ket aloqa hanuz muhim

Sanoat Ethernet tarmoqlari kengayib borayotganiga qaramay, RS-232 va RS-485 mashinalarni avtomatlashtirish tizimlarida hanuz chuqur o‘rnashgan. Kichik qadoqlash tizimlari, konveyer boshqaruvlari va modernizatsiya qilingan mashinalar ishonchliligi hamda minimal sozlash talab etilishi sababli ko‘pincha ketma-ket ulanishlarga tayanadi.

Ushbu sozlamada Inovance IT6070E FX3U PLC bilan DB9–Mini DIN kabeli orqali COM2 RS-232 interfeysi yordamida aloqa qiladi.

3-rasm. IT6000 HMI dagi COM2 Mitsubishi FX-seriyasi kontrolleri bilan RS-232 aloqasini ta’minlaydi.

Signal konversiyasi va shovqin bilan bog‘liq mulohazalar

FX3U PLC RS-422 signalizatsiya xususiyatlari asosida ishlab chiqilgan MD8 aloqa portidan foydalanadi. RS-232 va RS-422 o‘rtasidagi signal konversiyasi elektr shovqinlari kuchli muhitlarda aloqa barqarorligini saqlashga yordam beradi.

Ko‘plab dala muhandislari HMI ni ishga tushirish paytida kabel sifatini yetarlicha baholamaydilar. Amaliyotda ekranlash va yerga ulashning sifatsizligi dasturiy ta’minot muammolariga o‘xshab ko‘rinadigan uzlukli aloqa nosozliklarini keltirib chiqaradi.

Ethernet ixcham PLC larning rolini kengaytiradi

Mashina ishlab chiqaruvchilari masofaviy diagnostika va IIoT ulanishini talab qilar ekan, Ethernet aloqasi an’anaviy ketma-ket ulanishlarni tobora ko‘proq almashtirmoqda. Mitsubishi FX5U seriyasi Ethernetni kontroller arxitekturasiga bevosita integratsiya qilish orqali ushbu o‘tishni aks ettiradi.

Turli ishlab chiqaruvchilar qurilmalarini integratsiya qilishda Modbus TCP eng amaliy protokol bo‘lib qolmoqda. Mitsubishi kontrollerlari SLMP aloqasini qo‘llab-quvvatlasa-da, InoTouch Editor hozirda uchinchi tomon tizimlari bilan o‘zaro ishlash uchun Modbus TCP ga ustunlik beradi.

InoTouch Editor dasturida Modbus TCP ni sozlash

Ishlab chiqaruvchiga xos aloqa drayverlaridan farqli o‘laroq, Modbus TCP PLC va HMI o‘rtasida registrlarni aniq xaritalashni talab qiladi. Muhandislar InoTouch Editor ichida Common Driver’ni sozlashi va PLCning to‘g‘ri IP manzilini belgilashi kerak.

4-rasm. Modbus TCP konfiguratsiyasi to‘g‘ri IP manzillash va standart 502-portni belgilashni talab qiladi.

PLC tomonida GX Works 3 Ethernet konfiguratsiyasi va quyi tarmoq sozlamalarini boshqaradi. HMI va PLC o‘rtasidagi tarmoq parametrlarini moslashtirish ish vaqtida aloqa ziddiyatlarining oldini oladi.

5-rasm. GX Works 3 ichidagi Ethernet moduli parametrlari PLC tarmoq identifikatori va aloqa xatti-harakatlarini belgilaydi.

PLC xotirasini operator vizualizatsiyasiga aylantirish

HMI ning haqiqiy qiymati PLC xotirasi vizual va interaktiv bo‘lganda namoyon bo‘ladi. Bitli kalitlar va holat indikatorlari operatorlarga ladder mantiqini ko‘rsatmasdan, mashina holati haqida darhol ma’lumot beradi.

Ushbu loyihada HMI bitli kaliti Mitsubishi xotirasining M1 manziliga yozadi, bitli indikator esa M0 holati haqidagi qayta aloqani kuzatadi.

6-rasm. Qurilma xaritalash HMI obyektlarini bevosita Mitsubishi PLC ichki xotira manzillariga ulaydi.

Operatorlardan foydalanish qulayligini yaxshilash

Zamonaviy HMI’lar tobora faqat xom funksionallikka emas, balki foydalanish qulayligiga ham e’tibor qaratmoqda. InoTouch Editor tugmalar, chiroqlar va indikatorlar uchun grafik kutubxonalarni o‘z ichiga oladi, bu esa muhandislarga mashina interfeyslarini tezda standartlashtirish imkonini beradi.

Bir xil grafik dizayn texnik xizmat ko‘rsatish va ishlab chiqarishni almashtirish jarayonlarida operatorlarning chalkashishini kamaytiradi.

7-rasm. O‘rnatilgan grafik kutubxonalar sanoat ilovalari uchun HMI interfeyslarini ishlab chiqishni tezlashtiradi.

Ishga tushirish va funksional tekshirish

Loyihalashni tugatgach, muhandislar loyihani USB yoki Ethernet aloqasi orqali HMI’ga yuklashlari mumkin. Funksional sinov HMI PLC xotirasini to‘g‘ri o‘qishi va unga to‘g‘ri yozishini tasdiqlaydi.

Ushbu namoyishda HMI tugmasi Mitsubishi’ning ichki mantiqi orqali hisoblagichga asoslangan fiksatsiya sxemasi yordamida jismoniy chiqish chirog‘ini almashtiradi.

8-rasm. Yuklab olish yordamchi dasturi HMI ish vaqti loyihasini Ethernet yoki USB aloqasi orqali uzatadi.

9-rasm. Operator tugmasini tekshirish va chiroq indikatsiyasi vaqtida HMI va PLC real vaqt ma’lumotlarini almashadi.

Ochiq sanoat ulanishining kelajagi

Platformalararo aloqa sanoat avtomatlashtirishida hal qiluvchi talabga aylandi. Ishlab chiqaruvchilar endi ishlab chiqarish liniyalarini bitta avtomatlashtirish ta’minotchisi atrofida loyihalamayapti. Aksincha, muhandislar moslashuvchanlik, mavjudlik va butun xizmat muddati xarajatlarini ustuvor deb bilmoqda.

Modbus TCP kabi protokollar turli ishlab chiqaruvchilarning HMI’lari, PLC’lari, yuritmalari va SCADA tizimlari o‘rtasidagi integratsiyani soddalashtirgani sababli hanuz qo‘llanib kelmoqda. OPC UA’ni joriy etish jadallashayotgan bo‘lsa-da, amaliy joyidagi integratsiya hali ham ko‘p jihatdan o‘rnatilgan sanoat aloqa standartlariga bog‘liq.

Muallif fikri

Ko‘plab avtomatlashtirish jamoalari kontroller unumdorligiga katta e’tibor qaratib, HMI’lararo moslashuvchanlikni yetarlicha baholamaydi. Aslida esa aloqa qatlami ko‘pincha loyihaning muvaffaqiyatini belgilaydi. Barqaror HMI–PLC arxitekturasi ishga tushirishdagi kechikishlarni kamaytiradi, nosozliklarni bartaraf etishni soddalashtiradi va turli ishlab chiqaruvchilarning uskunalari qo‘llanadigan ishlab chiqarish liniyalarida jihozlarning xizmat muddatini uzaytiradi.

Ishlash samaradorligi va xarajatlarni muvozanatlashtirayotgan stanok ishlab chiqaruvchilar uchun Inovance HMI’lari va Mitsubishi PLC’larining uyg‘unligi shunchaki tejamkorlikka asoslangan murosa emas, balki amaliy muhandislik yechimini taklif etadi.

Daniel Mercer | Sanoat tizimlari bo‘yicha katta muxbir

Daniel Mercer sanoat avtomatlashtirish platformalari, harakat tizimlari va PLC integratsiyasi loyihalarini yoritish bo‘yicha 14 yillik tajribaga ega. Uning tajribasi Mitsubishi Electric, Siemens, Beckhoff Automation va Rockwell asosidagi ishlab chiqarish tizimlarini qadoqlash hamda texnologik jarayonlar sanoatida joyida ishga tushirishni o‘z ichiga oladi.