Odabir prave arhitekture sustava – uštedite troškove, ostanite fleksibilni
U industrijskoj automatizaciji odabir prave arhitekture sustava određuje učinkovitost, troškove i buduću održivost. Pametna komunikacija između PLC-ova i komponenti automatizacije kao što su pogoni, senzori i ventilski otoci ne samo da mogu znatno smanjiti ukupne troškove već mogu jamčiti fleksibilnost i proširivost sustava. Danas korisnici na raspolaganju imaju širok raspon mogućnosti dizajna, : od diskretnog ožičenja preko sustava sabirnice polja s udaljenim I/O do središnjih i decentraliziranih pneumatskih veza. U ovom postu na blogu razmatramo područja primjene te prednosti i nedostatke različitih arhitektonskih pristupa s fokusom na troškove i fleksibilnost.
Diskretno ožičenje: Isplativo rješenje za male strojeve
S diskretnim ožičenjem svaka pojedinačna komponenta kao što su senzori i aktuatori povezana je izravno na središnju upravljačku jedinicu u upravljačkom ormaru. Svaki ulaz i izlaz zahtijeva vlastiti kabel. Iako ovo eliminira potrebu za skupim i složenim komunikacijskim protokolima i sabirničkim čvorovima, arhitektura brzo doseže svoje granice i, kako se veličina povećava, dovodi do visoke razine napora u kabliranju i velikog zahtjeva za prostorom u upravljačkom ormaru. Kada se proširi, sustav brzo postaje iznimno složen i sklon greškama. Međutim, za male strojeve ili sustave s upravljivim ulazima i izlazima ovaj je sustav dovoljan sve dok su troškovi i prostorni zahtjevi unutar granica.
Fieldbus sustavi: Za složenije zadatke automatizacije
Fieldbus sustavi su digitalne mreže koje povezuju više uređaja s upravljačkom jedinicom preko jedne komunikacijske linije. Primjeri su ProfiNET, EtherNET/IP ili EtherCAT. Oni postaju relevantni za srednje do velike sustave s velikim brojem ulaza i izlaza. Sabirnica polja znatno povećava fleksibilnost i skalabilnost sustava: potrebno je manje kabela jer jedna podatkovna linija sada smanjuje mnoge diskretne veze. Novi uređaji mogu se jednostavno integrirati u mrežu, a različite komponente mogu komunicirati preko iste sabirnice. Dijagnostika je također olakšana jer se greške sada mogu lakše identificirati.
Istodobno su potrebni čvorovi sabirnice polja vrlo skupi pa kompatibilnost postaje važno pitanje: Jer ne može svaki uređaj komunicirati sa svakom sabirnicom polja. U arhitekturi se pojavljuje ovisnost o protokolu sabirnice polja koji se koristi u PLC-u.
Daljinski I/O: Izvan kontrolnog ormarića
Daljinski IO premješta IO module s klasom zaštite IP65 ili višom na udaljena mjesta blizu senzora i aktuatora. Ovi moduli komuniciraju sa središnjim upravljačem preko sustava sabirnice polja. Daljinski I/O je bitan za velike i raširene sustave kada se moduli postavljaju izvan kontrolnog ormarića i blizu komponenti. Napor ožičenja dodatno je smanjen, brzine prijenosa podataka povećane, a kapacitet kontrolnog ormara znatno smanjen. Postavljanjem stroja na teren znatno je lakša i isplativija skalabilnost stroja, a olakšano je i održavanje jer se greške mogu dijagnosticirati i ispraviti izravno na licu mjesta.
Korištenje daljinskog I/O postalo je sastavni dio moderne arhitekture automatizacije i predstavlja veliku korist za automatizaciju. Međutim, ova je tehnologija u početku vrlo skupa . Sustav postaje puno više ovisan o stabilnoj mrežnoj vezi i zahtijeva puno znanja u planiranju i integraciji.
Pneumatika i električna automatika savršeno povezane
Integracija ventilskih otoka i pneumatskih komponenti u sustavu automatizacije nudi mnogo potencijala, ali nosi i rizik od predimenzioniranja zbog dugih i složenih spojeva na cijevima i visokih troškova zbog dodatnih potrebnih sučelja. Međutim,s pravim komponentama i ujednačenim komunikacijskim jezikom može se ostvariti decentralizirana ili hibridna (modularna i decentralizirana) veza. To smanjuje broj čvorova sabirnice i IP adresa te pojednostavnjuje dijagnostiku.
