BTC-automation

Ir zināmi samērā daudzi komunikāciju protokoli, kas nodrošina saiti starp sensoriem, PLC, PC, izpildmehānismiem, internetu u.c.

Kā plašāk pazīstamie un pielietotie komunikāciju protokoli būtu jāpiemin — Profibus, DeviceNet, Ethernet, Modbus, AS-I, Lionwork, CAN, HART. Daudzos gadījumos nebūt ne viennozīmīgi ir skaidrs uz kāda protokola (vai protokolu kombinācijas) realizēt noteiktu automatizācijas projektu. Optimālo protokola izvēli nosaka dotā procesa kontroles uzdevuma iekārtu izvietojuma topoloģija, kopējais iekārtu skaits, ātrdarbība, kā arī pielietojuma joma. Dažiem protokoliem atšķiras to pielietojamības popularitāte Eiropā un ASV. Tā, piemēram, AS-I, Profibus un CAN ir iztekti populārāki Eiropā, bet, savukārt, DeviceNet ASV tiek pielietots relatīvi daudz plašāk nekā Eiropā.

Dažādu protokolu tehniskajam un pielietojuma raksturojumam var izmantot sekojošu tabulu:

Tālāk parādīsim piemēru no mūsu pielietojuma kādā veidā tika izvēlēta sistēma, kurā tika pielietoti AS-I, Profibus un Ethernet apmaiņas protokoli:

Apskatāmais projekts attiecas uz miltu transportu, uzglabāšanu, homogenizāciju un citām operācijām beztaras noliktavā. Objekta elementi telpiski ir izvietoti samērā vienmērīgi.

Šajā sistēmā digitālo ieeju/izeju skaits bija ap 1500. Projekta realizācija tika izvēlēta uz Siemens Simatic S7-400 (ar procesoru CPU 414) bāzes.

Analizējām trīs procesa kontroles struktūras variantus:

1. Izpildmehānismu vadības signālu, sensoru un gala slēdžu tiešā pieslēgšana pie centralizētajām kontroliera ieejām/izejām.
2. Attālināto ieejas/izejas staciju izmantošana, kuras saistās ar centrālo PLC ar PROFIBUS sakaru līnijas starpniecību.
3. AS interfeisa līnijas izmantošana, lai varētu izmantot attālinātos ieejas/izejas moduļus elektromagnētisko ventiļu darbināšanai un sensoru informācijas ievadīšanai. AS interfeisa moduļi izmantojot PROFIBUS līniju saistās ar centrālo PLC.

Visi trīs varianti tika analizēti dotā uzdevuma kontekstā, ņemot vērā tehnisko risinājumu un kompleksās izmaksas.

Pirmais variants ir nepiemērots tāpēc, ka sakarā ar lielo ieeju/izeju skaitu, objekta un kontroliera saitei būs ietilpīgas montāžas vadu līnijas. Tas apgrūtinās un sadārdzinās montāžas realizāciju, sistēmas diagnosticēšanu un remontu, samazinās ugunsgrēka drošību sakarā ar lielu kabeļu skaitu.

Otrais variants tiek bāzēts uz attālinātajām ieejas/izejas stacijām (distributed I/O devices), kuras caur PROFIBUSA līniju saistās ar centrālo kontrolieri. Šī varianta izmantošana ir izdevīga tad, ja objekts ir sadalīts grupās. Šīs grupas pie tam ir relatīvi blīvas un attālums starp tām ir samērā liels. Dotajā gadījumā attālumi ir samērā nelieli un objekta elementi ir vienmērīgi izkliedēti telpā. Līdz ar to šim variantam, ārējas montāžas izmaksas ziņā, būs samērā nelielas priekšrocības salīdzinot ar pirmo variantu. Bez tam arī uzdevuma konfigurācijā šis variants ir visdārgākais.

No visiem aspektiem raugoties, visizdevīgākais dotajā gadījumā ir trešais variants.

Dotais variants dod iespēju būtiski samazināt montāžas vadu ietilpību, nodrošina ērtu sistēmas paplašināšanu, labu pārskatāmību diagnosticēšanai un remontam.

Bez tam šis variants ir arī samērā ekonomisks, tā izmaksas ir apmēram par 20% zemākas nekā otrajam variantam, un apmēram tādas pašas kā pirmajam variantam.

Protams, bija nepieciešams pielietot arī citus komunikāciju protokolus.

Līdz ar to šajā variantā centrālais kontrolieris saistās ar sistēmas elementiem četros veidos:

1. Centrālā kontroliera ieejas/izejas tieši tiek saistītas ar MCC motoru vadības komutācijas signālu nodrošināšanai, to ieslēgšanai/izslēgšanai un pārslodzes kontrolei. Centrālā kontroliera un MCC tiešā saite ir pamatota ar ekspluatācijas drošības prasību nodrošināšanu.
2. Frekvenču pārveidotāji tiek vadīti, izmantojot PROFIBUS sakaru līniju. Dotā PROFIBUS līnija tiek arī izmantota saitei ar DP/AS interfeisa pārveidotājiem.
3. Visi elektromagnētiskie vārsti, līmeņu sensori, spiediena sensori, konveijeru kustības sensori un ventiļu gala slēdži tiek pievienoti ieejas/izejas moduļiem, kuri caur AS interfeisu nodrošina informācijas apmaiņu ar centrālo kontrolieri. Dotie ieejas/izejas moduļi tiek pievienoti attiecīgās ražošanas līnijas AS interfeisam. Šāda interfeisa saišu nodrošināšanai dotā uzdevuma konfigurācijā ir nepieciešami 6 DP/AS interfeisa pārveidotāji, kuri saistīti ar centrālo procesoru caur PROFIBUS sakaru līniju. Dotajam uzdevumam bija nepieciešams pielietot 6 šādus pārveidotājus tāpēc, ka vienam DP/AS interfeisa pārveidotājam var pieslēgt līdz 31 ieejas/izejas moduļiem. Kopējais DP/AS interfeisa pārveidotāju skaits ir 7, jo viena AS interfeisa līnija ir paredzēta rezervē. Vienam šādam modulim ir 4 digitālās ieejas un izejas. Analogo lielumu moduļiem ir divas izejas vai ieejas. DP/AS — interfeisa pārveidotāju skaitu bija iespējams sasaistīt ar ražošanas līnijām.
4. Saite ar datoru tiek nodrošināta ar Ethernet līnijas palīdzību.

Ja ir nepieciešams nodrošināt kāda parametra uzskaitei lielāku ātrdarbību, tad jāparedz iespēja, ka dotais sensors jāpievieno tieši centralizētajām ieejām. Tāds variants var attiekties uz konveijera kustības sensora impulsu uzskaiti.

Iepriekšējā		Nākamā