В сравнении 0
Войти  /  Регистрация

IO4AB - Расширение систем Allen-Bradley

27.07.2018

IO4AB - Расширение систем Allen-Bradley









Расширение систем Allen-Bradley с интеллектуальным удаленным вводом / выводом.

Надежный, недорогой SNAP I / O ™ от Opto 22 расширяет вашу систему ПЛК A-B. Большинство модулей ввода / вывода гарантированы на всю жизнь.


Expanding A-B systems with intelligent I/O

Вы знаете промышленные системы ПЛК A-B. Вы цените их сильные стороны, но вы также знаете, что расширение системы - либо в новое физическое пространство, либо в новую функциональность - может ухудшить производительность системы.

Дилемма расширения ПЛК

Allen-Bradley® ControlLogix®, CompactLogix ™ и аналогичные системы управления стали корпоративным стандартом для многих компаний. Как специалист по управлению, вы знакомы с этими системами и их архитектурой. Вы цените их сильные стороны и понимаете, как их наилучшим образом использовать. И вам хорошо известно, что каждое расширение промышленной системы ПЛК, будь то в новом физическом пространстве или в новые функциональные возможности, по необходимости ставит нагрузку на производительность системы.

Эта дилемма расширения ПЛК, с которой вы сталкиваетесь при каждой смене системы, все чаще привязана к новым требованиям к функциям автоматизации. Сегодняшние более сложные приложения автоматизации часто требуют больше, чем традиционные входы сканирования -> solve logic -> write to output. Включая подключения к сторонним устройствам, таким как считыватели RFID и штрих-кодов, и с использованием более сложной логики, такой как управление контуром PID (пропорциональное интегральное-производное), эти приложения предъявляют жесткие, нетрадиционные требования к ПЛК.



Конечно, любое расширение промышленной системы ПЛК означает добавление ввода / вывода для новых датчиков и приводов. ПЛК должен сканировать новую логику ввода-вывода и запустить ее, что влияет на мощность обработки. Но по сравнению с существующими вводами / выводами новые датчики и исполнительные механизмы могут требовать пропорционально большей вычислительной мощности, потому что это просто другой тип ввода-вывода.

Хорошим примером является аналог. Приложения, использующие множество аналоговых входов и выходов, требуют преобразования температуры, линеаризации термопары, аналогового масштабирования и преобразования инженерного блока. Все эти новые функциональные требования предъявляют нетрадиционное бремя на центральном контроллере.

Поскольку функциональные требования к промышленным системам автоматизации ПЛК увеличиваются, даже когда бюджеты сокращаются, вам может быть интересно, есть ли другие способы достижения расширения системы.

Альтернативный подход

Есть альтернатива. Несколько десятилетий назад производители систем управления технологическими процессами ответили на повышенные функциональные требования аналогового ввода-вывода, создав распределенную систему управления (DCS). 

Модель DCS отличается: вместо централизации всей обработки системы в одном контроллере она распределяет задачи по распределению или распределению на меньшие локальные системы. Интеллектуальные процессоры на уровне ввода / вывода обрабатывают множество функций локально, оставляя центральный процессор свободным для наблюдения за системой в целом.

Этот распределенный интеллект отличается от распределенной архитектуры. В распределенной архитектуре локальные системы ввода / вывода физически близки к устройствам, которые они контролируют и контролируют, но они все еще сканируются и контролируются центральным ПЛК. С распределенным интеллектом фактическое сканирование и управление выполняется на локальном уровне ввода-вывода интеллектуальным процессором, а не с другим ПЛК с отдельным программированием, а просто с процессором, который автоматически выполняет несколько локальных задач.

Не только отдельный контроллер контура или отдельная коммуникационная карта, то локальный процессор выполняет различные операции обработки связи и ввода-вывода.

Идея распределенной вычислительной мощности - ключевая концепция, не используемая ПЛК. Хотя они развивались для обработки многих дополнительных функций, даже новейшим промышленным ПЛК по-прежнему препятствует их централизованная архитектура. Однако повышенные требования современных приложений промышленной автоматизации лучше обслуживаются распределенной разведкой.

Открытые стандарты и промышленный Ethernet


Входы / выходы Ethernet

Когда в 1998 году был введен интерфейс ввода / вывода Ethernet, он придерживался философии использования стандартных открытых сетей и протоколов для систем промышленной автоматизации. В соответствии с этой философией Ethernet I / O был разработан для работы в стандартных сетях Ethernet 10/100 Мбит / с и открытом интернет-протоколе (IP) - общих стандартах, используемых в большинстве компьютерных сетей.

Такой подход для клиентов был значительно более низким для системной инфраструктуры. Они могли бы создавать контрольные сети с готовыми компонентами - кабелями, маршрутизаторами, коммутаторами, ПК - и просто подключать к ним контроль, контроль и оборудование для сбора данных, с уверенностью, что это сработает. Физические элементы сети были легко доступны и подвергнуты конкурентным ценам, и найти сотрудников или интеграторов, знающих о макете и дизайне сети, было непросто.

Не менее важно использование IP в качестве сетевого протокола для ввода / вывода Ethernet - с протоколом UDP (User Datagram Protocol) или TCP (протокол управления передачей) на транспортном уровне - предлагаемая встроенная гибкость для размещения более высоких уровней. Многие полезные протоколы и приложения, которые работают на TCP / IP или UDP / IP, уже существуют; поддержка для них может быть включена, когда рынок попросил их.

Как доступность, так и более низкая стоимость системной инфраструктуры, а также возможность подключения к протоколам и программным приложениям на основе IP, помогли Ethernet-в / в быстро завоевать популярность среди пользователей промышленной автоматизации.

Поддержка нескольких протоколов

За последние десять лет в Ethernet-I / O была добавлена ​​поддержка нескольких протоколов. Поскольку аппаратное обеспечение построено на стандартных технологиях, для поддержки дополнительных протоколов обычно требуется только обновление прошивки, а не обновление аппаратных или полевых проводников.

Некоторые из этих поддерживаемых протоколов включают:

  • Modbus® / TCP для связи с оборудованием и программным обеспечением Modbus, работающим по сетям Ethernet
  • SNMP (простой протокол сетевого управления) для управления сетью
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) для электронной почты
  • FTP (протокол передачи файлов) для хранения и обмена файлами
  • EtherNet / IP ™ для связи с ПЛК Allen-Bradley и другими системами на основе этого протокола

EtherNet / IP

Аллен-Брэдли представил EtherNet / IP ™ в 2001 году. Хотя название звучит так же, как Internet Protocol over Ethernet, EtherNet / IP (обратите внимание на «N») на самом деле является проприетарным «промышленным протоколом», работающим через Ethernet. При подключении к стандартной сети Ethernet аппаратное обеспечение, использующее EtherNet / IP, несовместимо с обычным сетевым трафиком.

Однако EtherNet / IP позднее был открыт открытым протоколом и теперь контролируется ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). EtherNet / IP включает в себя CIP (Common Industrial Protocol), который также контролируется ODVA и поддерживается многими поставщиками.

Обогащение промышленной сети управления PLC

В чем преимущество расширения вашей системы ПЛК с помощью интеллектуального удаленного ввода-вывода? Распределенный интеллект не только уменьшит дополнительную нагрузку на ПЛК, но также будет соответствовать новым функциональным требованиям и специальным приложениям, позволяющим системе расти, все еще находясь под общим контролем ПЛК. В сущности, вы можете обогатить свою систему AB, расширив ее размер и функциональные возможности и все еще станьте стандартизованными в системах PLC Logix.

Как и ваш ИТ-отдел, который может быть, например, стандартизован на программном обеспечении Microsoft® и компьютерах Dell®, но выбирает принтеры или другие периферийные устройства от других поставщиков для определенных целей, вы можете продолжать использовать программное обеспечение Allen-Bradley, ПЛК, а также обучение и обслуживание контракты при выборе другого поставщика для конкретных потребностей ввода-вывода. Дополнение к вашей промышленной системе ПЛК с помощью интеллектуального удаленного ввода-вывода дает вам варианты, которые могут хорошо работать для вашего приложения. И во времена более жестких бюджетов использование интеллектуального удаленного ввода-вывода также может стоить меньше.

Opto 22, компания, хорошо известная для производства надежного, промышленно закаленного ввода-вывода, предлагает интеллектуальную систему удаленного ввода-вывода под названием SNAP I / O ™, которая полностью поддерживает EtherNet / IP, протокол, используемый многими ПЛК AB.

Поскольку SNAP I / O поддерживает EtherNet / IP изначально, инженеры, использующие в настоящее время ПЛК Allen-Bradley, могут дополнить свои сети управления и расширять возможности без проблем в отношении связи и совместимости без дополнительного программирования и мало влиять на производительность ПЛК.

Производительность PLC

ПЛК обычно сканируют удаленный ввод-вывод напрямую через шинный соединитель, который просто обеспечивает связь, а не локальный интеллект. Как мы видели, добавление большего объема ввода-вывода обычно требует ресурсов ПЛК как для сканирования, так и для множества функций, таких как подсчет, фиксация, линеаризация термопары, линейное изменение, управление ПИД-регулятором и т. Д. Добавление одной или нескольких петель PID может существенно повлиять на производительность системы.

Однако с использованием ввода / вывода SNAP от Opto 22 все эти функции и многие другие распространяются на локальный процессор ввода-вывода, который запускает их независимо. Этот интеллектуальный процессор ввода-вывода называется мозгом. Сидя на стойке ввода-вывода, мозг гораздо больше, чем шина-ответвитель, предлагающий не просто общение, но и обширные локальные функции, включая такие функции, как управление контуром ПИД-регулятора, которые легче обрабатывать в мозгу, чем на ПЛК, из-за их различного дизайна. Благодаря тому, что эти функции независимо обрабатываются на уровне ввода-вывода, количество точек ввода-вывода может быть добавлено без значительного влияния на производительность ПЛК.

программирование

Чтобы получить такой локальный интеллект, вы ожидаете купить дополнительный ПЛК или мини-ПЛК, а затем запрограммировать его собственным программным обеспечением. Однако мозг SNAP ввода-вывода Opto 22 не требует программирования; все его функции встроены. 

Шлюз ввода-вывода SNAP выполняет все следующие операции на уровне ввода-вывода без дополнительного программирования:

  • Преобразование инженерных единиц
  • Линеаризация термопары
  • Преобразование температуры
  • Управление контуром PID (до 96 циклов)
  • Управление последовательным устройством (RS-232/485)
  • Высокоскоростной подсчет (до 20 кГц, в зависимости от модуля и мозга)
  • Квадратурный счет
  • Аналоговое масштабирование
  • Смещение и усиление (калибровка)
  • Аналоговый диапазон
  • Выходной зажим
  • Вес фильтра
  • Минимальное и максимальное значения
  • Цифровое и аналоговое суммирование
  • Тайм-аут сторожевого таймера
  • Временной пропорциональный выход (TPO)
  • Блокировка входа
  • Генерация и измерение импульсов
  • Измерение частоты и периода

В мозг включена бесплатная утилита конфигурирования ввода-вывода. После настройки нового ввода-вывода мозг сканирует свой локальный ввод-вывод, выполняет требуемые функции и ждет, пока ПЛК подберет данные.

Связь и совместимость

Если связь с ПЛК теряется, мозг продолжает запускать ПИД-петли и другие функции локально, поэтому отказ связи не обязательно приводит к остановке локальных процессов. Если процесс должен быть доставлен в безопасное состояние в случае сбоя связи - например, клапаны или насосы отключены - тайм-аут сторожевого таймера может быть включен для мониторинга связи, и мозг будет устанавливать выходы на заданный уровень, если сбой имеет место.

Испытания на соответствие требованиям тестирующих поставщиков ODVA®, SNAP I / O от Opto22 полностью совместимы с ПЛК Allen-Bradley с использованием EtherNet / IP, включая ControlLogix, CompactLogix и MicroLogix 1100/1400.

О Opto 22 I / O

Входы / выходы Opto 22 SNAP, которые инженеры теперь могут использовать для дополнения системы AB, широко рассматриваются как исключительно надежный, промышленно закаленный ввод-вывод. Например, его аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование менее восприимчиво к шуму, чем другие операции ввода-вывода на рынке. 

SNAP I / O включает в себя не только цифровой и широкий диапазон аналоговых модулей, но также и последовательные (RS-232 и RS-485/422) модули ввода и вывода. Один модуль содержит от одного до 32 точек ввода-вывода, в зависимости от модели. Поскольку многие модули конфигурируются программно, один модуль может выполнять несколько задач.

Например, модуль SNAP-AITM-8 предоставляет восемь входных каналов, каждый из которых программно конфигурируется как термопары типа B, C, D, E, G, J, K, N, R, S или T или -75 до +75 мВ, от -50 до +50 мВ или от -25 до +25 мВ.

Интеллектуальная система удаленного ввода-вывода Opto 22 состоит из стойки, которая монтирует до 4, 8, 12 или 16 модулей ввода / вывода и мозг ввода-вывода SNAP. Доступны два мозга, и их легко выбирать между собой, поскольку они имеют одинаковые функции, за исключением того, что один включает высокоскоростные цифровые функции, а другой нет.

Качество и поддержка продукта

Поддержка продуктов для всех продуктов бесплатна; контракт на обслуживание не требуется. Качество встроено в продукты Opto 22, и каждый модуль тестируется дважды, прежде чем покинуть завод в Темекуле, Калифорния. Компания не проводит статистических испытаний.

Поскольку компания строит и тестирует собственные продукты, Opto 22 обеспечивает надежную работу всех модулей ввода-вывода SNAP в режиме реального времени.
 

Использование опций

Благодаря новым опциям, предоставляемым интеллектуальным удаленным вводом-выводом, расширение системы PLC Allen-Bradley больше не является проблемой. Вместо этого, это возможность добавить функциональность и изучить возможности во время пребывания в вашей текущей системе и в рамках бюджета.




Назад к списку новостей