Қашықтан енгізу/шығару дегеніміз не және ол ірі өнеркәсіптік жүйелерде сым шығындарын қалай азайтады?

The қашықтан енгізу/шығару модулі әрбір сигналды орталыққа жіберудің орнына далалық құрылғылардың жанында орналастырылады ЖШҚ шкаф. Бұл орнату ұзын кабельдерді қысқа жергілікті желілермен және контроллерге бір желілік қосылыммен ауыстыру арқылы сым шығындарын азайтады.

Дәстүрлі қондырғыда сенсорлар мен жетектер басқару панеліндегі PLC терминалдарына тікелей қосылады. қашықтан енгізу/шығару модулі, модульдер сыртқа орналастырылады және сорғының, клапандардың, қозғалтқыштардың, конвейерлік таспалардың немесе аспаптардың жанына орнатылады. Олар PLC-ге PROFINET, EtherNet/IP, PROFIBUS және Modbus TCP сияқты хаттамалар арқылы қосылады. 

Бұл мақалада талданады қашықтан енгізу/шығару және жергілікті енгізу/шығару және оларды сымдарды өткізу шығындарын азайтуда қолдану.

Неліктен қашықтан енгізу/шығаруды пайдалану керек? 

10 000 шаршы фут аумақты алып жатқан нысанда 500-ден астам сигнал нүктелерін басқаратын зауыт инженерін елестетіп көріңіз. Әрбір сенсор, клапан және қозғалтқыш арнайы кабельді бір орталық басқару панеліне кері тартады.

Құрылғылар көбейген сайын, панель тез толып кетеді. Кабельдер ұзарады. Орнату құны артады. Ақаулық пайда болған кезде, оны сымдар қабырғасынан табу бірнеше сағат немесе тіпті күндерді алады.

Дәстүрлі сымдарды қосу шығындарды қиындататын үш мәселені тудырады:

1. Ұзын кабельдік желілер материал құнын да, орнату жұмысын да арттырады.
2. Күрделі басқару панельдері ақаулықтарды жоюды баяулатады және мәселенің шешімін жақсартады техникалық қызмет көрсету шығындары.
3. Әрбір орналасуды өзгерту үшін қайта қосу қажет, бұл қымбат және уақытты қажет ететін процесс.

A қашықтан енгізу/шығару модулі бұл мәселені енгізу/шығару құрылғыларын далалық құрылғыларға жақын орналастыру арқылы шешеді. Тек бір немесе екі байланыс кабелі контроллерге қайта оралады.

Нәтижесінде далалық сымдардың қысқаруы, панельдердің қарапайымдылығы және іске қосудың жылдамдауы байқалады. Қолданылатын жобалар таратылған енгізу/шығару Орталықтандырылған сымдармен салыстырғанда, сәулет кабель материалының құнын 30-ға, яғни 50%-ге дейін үнемі қысқартады.

Қашықтан басқару модулі дегеніміз не? 

A қашықтан енгізу/шығару модулі жақын маңдағы құрылғыларға орнатылған ықшам құрылғы. Ол сенсор кірістерін жинайды және жетек шығыстарын орнында басқарады, содан кейін барлық деректерді бір желілік кабель арқылы PLC-ге жібереді.

Schneider Modicon TM3 кеңейту енгізу/шығару модульдері

Өндіруші: Schneider Electric
МодельModicon TM3 кеңейту енгізу/шығару модульдері
Сандық енгізулер: 4 мс (қосу/өшіру)
Нәр беруші24 В тұрақты ток; қауіпсіздік модульдері үшін максималды тұтыну 3,6 Вт

Өнімді қарау

Бұл артындағы негізгі идея таратылған енгізу/шығару: енгізу/шығару құрылғыларын нысан бойынша тарату және олардың барлығын бір желіге қосу. 

Төменде қашықтан енгізу/шығару модульдерін жергілікті енгізу/шығару модульдерімен салыстыруға арналған салыстырмалы кесте берілген:

Арасында шешім қабылдау қашықтан енгізу/шығару және жергілікті енгізу/шығару үлкен нысан бойынша таралған 100 енгізу/шығару нүктелерінен асқан кезде айқын болады. Сол масштабта, таратылған енгізу/шығару архитектурасы орталықтандырылған сымдарды құны мен техникалық қызмет көрсету жағынан үнемі асып түседі.

Қашықтағы IO модульдеріне арналған негізгі байланыс хаттамалары қандай?

Әр қашықтан енгізу/шығару модулі контроллермен байланысу үшін өнеркәсіптік хаттаманы пайдаланады. Ең көп таралған үш нұсқаның әрқайсысы әртүрлі орталар мен PLC брендтеріне сәйкес келеді.

Modbus TCP / Modbus RTU

Modbus өнеркәсіптік енгізу/шығаруда ең кең таралған хаттама болып табылады және сұраныс/жауап моделінде жұмыс істейді. Modbus RTU шуылға төзімді және ұзақ кабельдік желілерге жарамды RS-485 сериялық протоколы арқылы жұмыс істейді.

The Modbus TCP стандартты Ethernet арқылы жұмыс істейді. Осылайша, зауыттық желілермен интеграциялау жылдамырақ және оңайырақ. Екі нұсқаны да көптеген PLC брендтері қолдайды.

Бұл орнату ескірген жүйелік интеграция, кезең-кезеңмен жаңартулар және шығындарға сезімтал жобалар үшін ең жақсысы.

PROFINET (Fieldbus қашықтан басқару құралы)

Fieldbus қашықтан басқару құрылғысының IO құрылғысы PROFINET пайдалану 1 мс-тан төмен нақты уақыт режиміндегі цикл уақытын қолдайды. Бұл оны қозғалысты басқару және жоғары жылдамдықты автоматтандыру үшін өте қолайлы етеді.

PROFINET тізбекті, жұлдызды және сақиналы топологияларды қолдайды. Бұл икемділік үлкен көп аймақты орнатуларда коммутатор аппараттық шығындарын азайтады.

Бұл орнату ең қолайлысы Siemens PLC орталары, күрделі автоматтандыру ұяшықтары және жоғары жылдамдықты өндіріс желілері.

EtherNet/IP IO

EtherNet/IP енгізу/шығару стандартты TCP/UDP/IP протоколын пайдаланады, сондықтан ол қолданыстағы IT желілерімен таза интеграцияланады. Ол нақты уақыт режиміндегі енгізу/шығару үшін жасырын хабарламаларды да, диагностика үшін ашық хабарламаларды да қолдайды.

Бұл хаттама Солтүстік Америка өндірісінде басым стандарт болып табылады. Allen-Bradley және Rockwell Automation PLC компаниялары оны жергілікті түрде пайдаланады.

Бұл қондырғы ірі дискретті өндіріс, автомобиль желілері және тамақ өнімдері мен сусындарды өңдеу үшін ең қолайлы.

Практикалық кеңес - хаттаманы PLC брендіңізге сәйкестендіру. қашықтағы IO модулі. Сәйкессіздіктер интеграция құнын арттырады және іске қосуды бірнеше күнге кешіктіреді.

Қашықтан енгізу/шығаруды қолдану сценарийлері

Бұл бөлімде сіз келесі жағдайлар туралы білесіз қашықтан енгізу/шығару модулі орналастыру бюджетке қарағанда оңайырақ болып шықты.

1-сценарий: Автокөлік құрастыру желісі

300 метрлік конвейер 8 өндірістік аймақты тасымалдайды. Әрбір аймақта бар жақындық сенсорлары, қозғалтқыш жетектері және қауіпсіздік құлыптары. Барлық сигналдар бір кездері жеке кабельдермен бір панельге өткізілді.

• Шешім: IP67 қашықтан басқару құралы желілік құрылымға орнатылған, тізбектелген модульдер EtherNet/IP IO.
• Нәтиже: Әр аймақ үшін 200-ден астам метр кабель алынып тасталды. Іске қосу уақыты 40% дейін қысқарды. Ақаулар енді зақымдалған түйінді бірнеше минут ішінде оқшаулайды.

2-жағдай: Ашық су тазарту қондырғысы

Сорғылар, ағын датчиктері және клапан жетектері далада жұмыс істейді. Температураның ауытқуы -25°C-тан +75°C-қа дейін жетеді. Жаңбыр мен шаң үнемі болады.

• Шешімі: Қолдану IP67 қашықтан басқару құралы IEC 61000-4-5 кернеуі және IEC 61000-4-2 ESD қорғанысы бар модульдер жұмыс істейді Modbus TCP.
• Нәтиже: Жыл бойы тұрақты жұмыс істейді. Панель өлшемі 60%-ге азайды. Сенсорды кеңейту енді панельді қайта қосуды қажет етпейді.

3-сценарий: Ірі логистикалық нысан

50 000 шаршы футтық қоймада конвейерлер, штрих-код сканерлері және электромагниттер кең қабатта орналасқан. Орналасу әр тоқсан сайын өзгеріп отырады.

• Шешімі: Қолдану таратылған енгізу/шығару әрбір конвейерлік түйіндегі түйіндер, бір PROFINET магистралі арқылы қосылған.
• Нәтиже: Қайта конфигурациялау уақыты 3 күннен 4 сағатқа дейін қысқартылды. Орналасуды өзгерту үшін панельді қайта жалғау қажет емес.

Қашықтан басқару модулін сатып алудың алты факторы

Дұрыс таңдау қашықтан енгізу/шығару модулі сатып алу кезінде қайта жұмыс істеудің, кідірістердің және бюджеттің артық жұмсалуының алдын алады. Кез келген тапсырыс бермес бұрын осы алты факторды бағалаңыз:

1. Хаттама үйлесімділігі: Modbus TCP, PROFINET немесе қолдауын растаңыз EtherNet/IP енгізу/шығару бар PLC-ге сәйкестендіру үшін.
2. Қоршаған ортаны бағалау: Қолдану IP67 қашықтан енгізу/шығару ылғалды, шаңды немесе ашық ауадағы орындарға арналған. Стандартты IP20 тек құрғақ ішкі панельдерге ғана сәйкес келеді.
3. Енгізу/шығару қоспасы: Сандық (DI/DO), аналогтық (AI/AO) және арнайы кірістердің (RTD, термопара, реле) өріс құрылғыларыңызға сәйкес келетінін тексеріңіз.
4. Кернеу/ЭСД қорғанысы: IEC 61000-4-2 (ESD), IEC 61000-4-4 (EFT) және IEC 61000-4-5 (кернеу кернеуінің жоғарылауы) стандарттарына сәйкестік қатал ортада тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.
5. Топологияны қолдау: Қос LAN портты модельдері тізбекті сымдарды қолдайды, бұл коммутатор аппараттық шығындарын айтарлықтай азайтады.
6. Сатушы экожүйесі: Платформаға келісім бермес бұрын, қосалқы модульдің қолжетімділігін, микробағдарламалық жасақтаманы қолдауды және интеграция құжаттамасын растаңыз.

Қорытынды

A қашықтан енгізу/шығару модулі сигналды өңдеуді өріске жақын жылжытады. Ол кабельдердің өткізілуін қысқартады, басқару панелін жеңілдетеді және үлкен жүйелерді құруды тездетеді және күтіп ұстауды жеңілдетеді.

Қолданыстағы PLC және жоба ауқымына негізделген хаттаманы таңдаңыз. Сіз Modbus TCP, PROFINET немесе таңдай аласыз EtherNet/IP енгізу/шығару. Көрсетіңіз IP67 қашықтан енгізу/шығару кез келген ашық ауада немесе жуу ортасында қолдануға арналған.

Simply Buy Global жүздеген жұмысты қажет ететін ірі өнеркәсіптік жобалар үшін сізбен серіктестік орнатады қашықтан енгізу/шығару модульдері бірнеше жеткізушілер арасында. Біз сандық интеграция арқылы жеткізу тізбегіндегі тиімсіздіктерді жоюға және жалпы сатып алу шығындарын 20%-ден астамға азайтуға көмектесеміз. 

Simply Buy Global - CE, UL және RoHS талаптарына сәйкес келетін ISO 9001 сертификатталған жеткізу желісі. Бұл тізімдегі әрбір өнімнің қашықтан енгізу/шығару модулі Өнеркәсіптік орналастыру үшін халықаралық қауіпсіздік және қоршаған орта стандарттарына сәйкес келеді. Біздің толық каталогымызды қараңыз ISO 9001 сертификатталған қашықтан басқару енгізу/шығару модульдері зауыт архитектурасын оңтайландыру үшін.