Przejdź do głównej zawartości

Plug-and-Produce jest kluczem do inteligentnej fabryki przyszłości - część 2

Andreas Dreher

W części 1 tej serii opisałem, w jaki sposób globalna konkurencja i IIoT zmieniają model automatyki przemysłowej. W nowym modelu większość funkcji sterujących występuje na poziomie podstawowym. Jest to ogromna zmiana, która wymaga nowych rodzajów urządzeń na tym poziomie.

Nowe urządzenia będą "plug-and-produce", czyli są po prostu połączone, włączone i voila! - działają. Wiele z nich zawiera również programowalne funkcje sterowania logicznego. Te elastyczne, modułowe urządzenia na poziomie pola ułatwią szybkie zmiany w produkcji, tym samym wprowadzając produkty na rynek szybciej i taniej. Jest to kluczowa zdolność Inteligentnej Fabryki Przyszłości.


Co urządzenia plug-and-produce oznaczają dla kontroli i infrastruktury komunikacyjnej jutra? Pogłęb swoją wiedzę z zakresu IIoT czytając dalej, a dowiesz się więcej o nowej generacji urządzeń na poziomie pola.

Jakie są inicjalne typy urządzeń Plug-and-Produce na poziomie podstawowym?
Dzisiaj szafy sterownicze zawierają komponenty do głównych funkcji systemów automatyki:
·    Dystrybucja mocy
·    Bezpieczeństwo elektryczne
·    Dyskretna kontrola
·    Przemysłowy networking

W przyszłości wiele z tych funkcji zostanie przeniesionych na niższy poziom. Przestrzeń gabinetowa zostanie odzyskana i oddana do użytku w przypadku dodatkowych linii produkcyjnych lub fabryk, które będą mniejsze i bardziej wydajne. Aby to osiągnąć, powyższe funkcje muszą być obsługiwane przez interoperacyjne urządzenia plug-and-produce takie jak:
·    Aktywne moduły I/O
·    Koncentratory I/O
·    DCU
·    Przełączniki Ethernet
·    Złącza
·    Kable


Ponieważ urządzenia migrują z szaf sterowniczych do hali produkcyjnej, ich wersje na poziomie podstawowym muszą być ulepszane przemysłowo, z poziomami ochrony od IP65 do IP69K. Dodatkowo muszą zawierać programowalne możliwości logiczne lub współpracować z urządzeniami, które je mają.
Kolaboracyjne kompaktowe urządzenia będą współpracować, aby zapewnić efektywne, modułowe, dyskretne systemy sterowania automatyką. Ponieważ infrastruktura plug-and-produce jest nadal udoskonalana, dodatkowe elementy, takie jak dystrybucja zasilania, zasilanie i bramki chmurowe, to kolejne praktyczne ulepszenia.

Charakterystyka początkowych urządzeń plug-and-produce na poziomie podstawowym
Produkty używane do budowy systemów plug-and-produce na poziomie podstawowym obejmują:

1. Aktywne moduły I/O
Aktywne moduły I/O bezpośrednio łączą się z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi oraz przesyłają dane do i z PLC poprzez przemysłową sieć Ethernet. Najnowsze generacje aktywnych modułów I/O zapewniają:
·    Obsługa wielu protokołów, takich jak PROFINET i EtherNet/IP
·    Zarówno cyfrowe I/O, jak i porty IO-Link
Te funkcje zwiększają elastyczność i funkcjonalność modułów, zmniejszając liczbę potrzebnych elementów magazynowych.

2. Koncentratory I/O
Koncentratory I/O są urządzeniami IO-Link, które poszerzają instalacje maszynowe poprzez podłączenie wielu cyfrowych I/O na port IO-Link. Z zastosowaniami automatyki, komunikacja IO-Link punkt-do-punktu może być używana do przesyłania danych oraz zasilania na odległość do 20 metrów.

3. Rozproszone jednostki sterowania
Nowe jednostki DCU typu "plug-and-produce" łączą pola modułów I/O i funkcje PLC w jednym urządzeniu, aby znacznie obniżyć koszty i uprościć instalację. Przetwarzają dane i stają się częścią CPS, autonomicznie wymieniając informacje z innymi urządzeniami; wyzwalając działania i kontrolując się nawzajem.

Nowe DCU mogą być obsługiwane jako niezależne sterowniki lub we współpracy z centralnym sterownikiem PLC. W drugim przypadku DCU zarówno zmniejsza obciążenie pracą w PLC, jak i ogranicza komunikację z magistralą.

4. Przełączniki Ethernet
Zapotrzebowanie na przełączniki Ethernet w terenie rośnie wraz z liczbą urządzeń Ethernet. W związku z tym wzrostem, łączenie łańcuchowe uaktywnione przez zintegrowany dwu-portowy przełącznik najbardziej aktywnych modułów I/O i czujniki ethernetowe z górnej półki mogą już nie wystarczyć. Podobnie, podczas gdy niezarządzane przełączniki z portami 100 Mb/s są odpowiednie dla większości zastosowań przemysłowych, w przyszłości będą wymagane wyższe szybkości transmisji danych.

5. Złącza i kabel
Na poziomie podstawowym, koncepcja plug-and-produce wymaga połączeń, które spełniają międzynarodowe standardy złącz i klasy ochrony IP 65/67/69K (według DIN EN60529). Okrągłe łączniki formowane z gwintem M12, M8 oferują szczególnie dobrą ochronę przed wilgocią i zanieczyszczeniami.


Produkty plug-and-produce wspierają wizję inteligentnej fabryki przyszłości
Podczas gdy dzisiaj wiele komponentów systemu automatyki znajduje się w szafach, w przyszłości wiele z nich przeniesie się na poziom podstawowy i stanie się urządzeniami typu "podłącz i produkuj". Oznacza to, że muszą być umocnione odpowiednimi ocenami IP dla środowiska produkcyjnego i coraz więcej z nich będzie zawierać programowalną kontrolę logiczną.

Produkty typu "plug-and-produce" zapewniają elastyczność, modułowość i kontrolę poziomu pola potrzebną do wyposażenia inteligentnej fabryki jutra. W dalszych artykułach na ten temat omówię pułapki wdrożeniowe, aby uniknąć i profilować niektóre z produktów pierwszej generacji plug-and-produce.

Jeśli chcesz od razu uzyskać więcej informacji na temat plug-and-produce pobierz tę publikację.

Czy używasz już teraz jakichkolwiek rozwiązań plug-and-produce? Czy umożliwiają one elastyczną produkcję? Czekam na wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej. No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może po

Ethernet przemysłowy a zwykły Ethernet: dlaczego to ma znaczenie?

Sylvia Feng Środowiska przemysłowe są trudne. Mówię o oleju, kurzu, wodzie i wysokich temperaturach. Środowisko, w którym działa wiele obiektów przemysłowych, znacznie różni się od budynku biurowego lub sklepu detalicznego. Mimo to oczekuje się, że wiele (pozornie) podstawowych funkcji będzie działać płynnie, pomimo tych warunków. Fabryki muszą mieć możliwość przesyłania danych z jednej maszyny do drugiej i muszą mieć możliwość polegania na kablu, aby działał w ekstremalnych warunkach. Jednym z obszarów, który może wywrzeć niesamowity wpływ na producentów, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie, jest niezawodność, bezpieczeństwo i siła ich kabla sieciowego. Po prostu użycie dowolnego kabla Ethernet nie będzie działać. Zwykłe urządzenia, które mogą działać dobrze w warunkach biurowych z kontrolowaną temperaturą, nie wytrzymają ekstremów środowiska przemysłowego. Oto świetna analogia: jak niedorzeczne byłoby umieścić pingwina na pustyni? Wszyscy wiemy, że pingwiny nie

Redundancja sieci dla komunikacji dzisiejszych podstacji

Tim Wallaert Czy kiedykolwiek podałeś tylko jeden numer telefonu, pod którym będzie się można z Tobą skontaktować, komuś, kto koniecznie będzie musiał się z Tobą skontaktować w nagłym przypadku? Prawdopodobnie nie. Gdy absolutnie krytyczne znaczenie ma to, żeby wiadomość do Ciebie dotarła, na wszelki wypadek zostawiasz drugi numer jako dodatkowe zabezpieczenie. Twoja sieć przemysłowa nie jest inna. Aby uniknąć ryzyka i kosztów awarii systemu i przestojów, upewnij się, że komunikacja (i operacje) są ciągłe dzięki sieci rezerwowej lub redundantnej. Więc gdzie powinieneś wdrożyć redundantną sieć? Gdyby koszt nie stanowił problemu, zrobiłbyś to wszędzie. Ale miejsce, w którym naprawdę ma to znaczenie, to takie, gdzie pojedynczy punkt awarii może zniszczyć całą komunikację. Liczbę pojedynczych punktów awarii można zminimalizować dzięki odpowiedniej segmentacji sieci. Dzielenie dużych sieci na mniejsze grupy poprawia łatwość zarządzania, niezawodność i obsługę. Pomaga tak