היתרונות של שימוש ב- Profibus במערכות חומרה אוטומטיות

המונחים: backbone of Modern Automation

מערכות טיפול חומריות אוטומטיות (MHS) מהוות את המערכת ההפוכה של פעולות ייצור ולוגיסטיקה עכשוויות.ממרכזי הפצה במהירות גבוהה של מחסן לקווי התאספות מורכבים, מערכות אלה נעות, סוג, חנות, ולאחזר מוצרים עם מהירות ודיוק מתמיד.עם זאת, המכונות הפיזיות - קולטים, רובוטים, אחסון אוטומטי ומערכות retrieval (AS/RS), וכלי רכב מודרך אוטונומיים (V) הן רק אמצעי תקשורת יעילים; היא דרך אבטחה אסטרטגית, כלומר, כלומר, לא רק דרך אבטחה, היא יעילה, היא מערכת אבטחה, כלומר, היא יעילה, כלומר, כלומר, מערכת אבטחה, כלומר, מערכת אבטחה, היא יעילה, היא יעילה, היא מערכת אבטחה אסטרטגית, כלומר, כלומר, היא יעילה, היא יעילה, היא יעילה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, כל השפעה אסטרטגית, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה, מערכת אבטחה,

(FLT:0)ProfibusofFLT:1 (Process שדה Bus) עמד כאחד פרוטוקולי התקשורת המוערכים והבטוחים ביותר בתחום זה במשך עשרות שנים.פיתוח בסוף שנות השמונים על ידי קונסורציום של חברות טכנולוגיה גרמניות, פרופ'בוס נועד להחליף מקבילות עם מערכת סטנדרטית, סטנדרטית, דיגיטלית שלה, עם למעלה מ-50 מיליון מותקן, עדות לכך היא פיתוח של אוטומציה וחדשנות של שיטות הפעלה אוטומטיות, ופעולות אוטומטיות, כדי לבחון את היתרונות של שיטות פעולה אוטומטיות, ופעולות אוטומטיות, ופעולות אוטומטיות, וגמישות, ופעולות אוטומטיות של מערכת הפעלה.

מה זה פרופ'יבוס? A Technical Review

פרופ'יבוס הוא פרוטוקול תקשורת פתוח, דיגיטלי, סדרתי שפועל על פי תקן DIN 19245 הגרמני ולאחר מכן תקן IEC 61158.It is fieldbus טכנולוגיה המקשרת בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs), חילקו את I/O, כוננים, חיישנים, ופועלים על כבל חד-פעמי או סיבים אופטיים יחיד.

הפרוטוקול כולל מספר פרופילים, כאשר שני הרלוונטיים ביותר לטיפול בחומרים:

(FLT:0)Profibus-DP (Decentralized Periphery)FLT:1 - אופטימיזציה עבור חילופי נתונים מחזוריים מהירים בין בקרים לבין מכשירים שדה.זהו הגרסאות הדומיננטיות בשימוש באוטומציה של המפעל וטיפול חומרי, תמיכה בשיעורי הבנד מ 9.6 kbit / עד 12 Mbit /s.
(FLT:0)Profibus-PA (Process Automation) ReveFLT) 1 - מיועד לסביבות בטוחות באופן מהותי ותהליכים איטיים, רציף (למשל, צמחים כימיים), פחות נפוצים בטיפול חומרי אך בשימוש מדי פעם עבור רשתות חיישן משולבות.

השכבה הפיזית משתמשת בדרך כלל בסימן RS-485 השונה, המספק חסינות רעש מעולה - מאפיין קריטי בסביבות עם התערבות אלקטרומגנטית גבוהה מכוננים מוטוריים והחלפת כוח. קטע פרופ'יבוס יכול להגיע עד 1,200 מטרים ב 93.75 kbit / ללא חוזר, והשימוש של חזרות יכול להאריך את הרשת לעשרות קילומטרים.

חשוב לציין, פרופ'יבוס תומך במערכת אקולוגית רחבה של פרופילי מכשירים, כגון פרופיל PROFIdrive עבור כונן משתנה- ⁇ וסטנדרט EN 50170 עבור I / O מודולים. תקן זה אומר כי מרכיב פרופ'יבוס-שותף מכל יצרן יהיה מעורב בצורה חלקה עם סימנס, בקהוף או בקר מגע פיניקס - סיפק את GSD (תחנת כללי) מותקנת כראוי.

היתרונות העיקריים של פרופ'יבוס בחומרים אוטומטיים

כאשר בוחנים פרוטוקולי תקשורת למערכת טיפול חומרית, מהנדסים חייבים לשקול גורמים כמו זמן מחזור, עלות מעייפת, עומק אבחון ותחזוקה ארוכת טווח.

1. תקשורת אמיתית, אמת-זמן

פעולות טיפול חומריות מסתמכות על פעולות בזמן בדיוק.נקודת ניכוי, מחזור איסוף רובוטי ומיקום, או כרסן לוח המעלית חייב להשלים בתוך חלון קבוע כדי למנוע התנגשות וחסימות. מנגנון לעקוף את הסימון של פרופ'אבבוס ברמה המאסטרית ואלגוריתם הסקריפי שלה מבטיח כי כל עבד מקבל עדכון מכריע בתוך מחזור אוטובוס מוגדר.

2.רובוט בסביבה האפר

מחסנים וקומות הייצור הם סביבות רועשות מבחינה חשמלית.Welding arcs, מנועים מונעים על ידי מונעים, והתערבות רדיו- ⁇ הם איומים קבועים על שלמות נתונים. Profibus הונדס עם זה בראש.השכבת הפיזית RS-485 משתמשת אות שונה, אשר מבטלת רעש משותף-מודד.בנוסף, פרופ'בוס משתמש בפרסומות נתונים יעילות ביותר עם CRC (Cundic) הוא פחות מ-Dip הוא פחות מ-Diprecereceretial: DIRD.

סקאביה ממערכות פשוטות למורכבות

קו מפרש קטן עשוי להיות רק אחד PLC ו קומץ של מתחילים מוטוריים.מרכז הפצה גדול עשוי לשלב מאות כוננים, אלפי חיישנים, ועשרות רובוטים. פרופ'יובוס קנה מידה כדי לעמוד בשני הקיצוניים. מאסטר DP יחיד יכול לטפל עד 125 מתגים (עם חזרות ולוחמי) שלה העליון הירארכי מאפשר למהנדסים לפצח את הרשת לאזורים פיזיים נפרדים - לדוגמה, לצרף קבצים נפרדים, תוך שמירה על גבי ציוד בקרה או מחסן אלקטרוני (DSD) ו-אונדפסת קבצים מאוחד).

4.צמצם את ה-Wiring and Costs

התכופים המקבילים המסורתיים דורשים כבלים בודדים עבור כל חיישן, אקטוטור וערוץ בקר. אזור יחיד עם 8 עיניים צילום ו 2 כונן מנוע ייתכן בעבר דרש 10 כבל נפרד בחזרה אל הקבינט.עם פרופ'יבוס, אחד 3 מוליכים או כבל 5 מוליכים (שניים עבור נתונים, 2 עבור כוח, מגן אחד) להחליף את כל אלה.

5.עשר דיגנוסטיות ושקיפות

Uptime הוא המטבע של טיפול בחומרים.פרוטוקול עם אבחון מוגבל משאיר מפעילי עיוור כאשר מתרחשת תקלה. פרופ'יבוס מציע מבנים אבחון מקיף הפועלים בשלושה רמות:

(ב) ,0) , ⁇ : 1 (ב) , אם עבד קיים ומתקשר.
(ב) ,0) , ⁇ : (ב) ,ב"ה' (ב) ,ב[[1924]], יש לו פגם (למשל, רצף מפוצץ או חיישן קצר-הכיוייט).
(ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אבחון זה מועבר בתוך מסגרת הנתונים המחזוריים הסטנדרטית, כלומר לא נדרש חיפוש נוסף או סקרן. מפעילי צמחים יכולים לגשת לנתונים אלה באמצעות תוכנית PLC או מנתח פרופסוריבוס ייעודי (כגון Procentec ProfiTrace) ו לזהות במהירות את שורש דף עצירה, צמצום זמן ממוצע לתיקון (TR).

חזרה לאחור, הגשמה וארוכות

מתקנים רבים של ניהול חומרים פועלים במשך 15-20 שנים או יותר.אם מערכת AS / RS ישנה משתמשת ב- Profibus, החלפתה עם רשת חדשה עשויה להיות יקרה באופן בלתי חוקי. Profibus מצטיין ב תאימות לאחור - PLC מ-1995 עדיין יכול לתקשר עם ספקי נהיגה של פרופ'בוס המיוצרים בשנה שעברה, בתנאי גם לדבוק בפרופילים סטנדרטיים.זה מקטין את העלות הכוללת של בעלות ומאפשרת שלב מבוזר יותר מאשר שירותים ירוקים, ללא תחליף, ללא תחליף, כמו גם כן, ללא תחליף, כמו גם חלקי מערכת אקולוגית, ללא תחליף, ועוד.

תגיות: Profibus in Material Handling Systems

כדי להעריך את ההשפעה המעשית של פרופ'יבוס, היא עוזרת לבחון תת-מערכות ספציפיות שבהן תכונותיה מתרגמות ישירות לרווחים תפעוליים.

מערכות קונוויאור אוטומטיות

במערכת מיון חבילה טיפוסית, קווי אינדוקציה מרובים להאכיל משדר מרכזי פועל במהירות גבוהה.כל חגורת אינדוקציה חייבת להתחיל ולעצור בתיאום מדויק עם פער מיזוג - אחר כך, חבילות התנגשות. Aibus DP קישורים כל מנוע מקומי ל- PLC מרכזי, אשר משתמש את הזמן כדי להעביר הפניות מהירות ולקבל משוב ממשי.

מערכות אחסון ו-Retrieval Systems (AS/RS)

AS /RS cranes דורשים שליטה תנועה רב-אקשי (horizontal, אנכי, ו-Fork הרחבה) פרופ'יבוס DP מחבר את PLC לכוננים וממשקים קודר, מתן נקודות מיקום ונתונים אבחון על תזמון תזמון דומה כבל.הזמן המהיר של הפרוטוקול (<1 ms) תומך בפרופילי התנועה המוגבלים הדרושים כדי למנוע עומסים, יתר על תנאי תחזוקה עכשווית, ניתן להשתמש ב-זמנית של לחץ דם, כדי לתחזוקה הנוכחית.

רכבי רכב אוטונומיים (AGVs)

AGVs לנווט דרך אזורי גמישות לתקשר עם בקרים באזור לבקש אישורים נתיב ומשימות משימה. פרופ'יבוס יכול לשמש כעמוד השדרה המקשר בין בקרי אזור AGV, תחנות טעינה, ואת מערכת ניהול הצי.כל אחד AGV עשוי להיות בעל על הסיפון פרופ'יבוס כי מתקשר אלחוטי באמצעות שער פרופ'בוס-על-מעל-Ethernet (באמצעות WLAN), שמירה על זמן אמת-ידי חילופי נתונים.

תאי עבודה רובוטיים

מזחל רובוטי עובד ב- tandem עם מפיץ הנקה וחתופה מתיחה במורד הזרם. Profibus DP מחבר את בקר הרובוט, מעבירה, ומעבירים בטיחות ל- PLC מפקח. PLC שולח פקודות לשינוי מסוג המוצר ומקבל אישור של איסוף, כל בתוך אותו מחזור דטרמיניסטי.

השוואת פרופ'יבוס עם שדות תעופה אלטרנטיביים

(ב) בנוף האוטומציה המודרני, חלופות כגון FLT:0ProfineterantFLT ( 1:1), ;2EtherCATIRFLT 3, FLT:4CANopenFLT:5, ו-FLT 6DevicesNetFLT 7 גם vie for material Treatment יישומים.

Characteristic	Profibus DP	Profinet (RT/IRT)	EtherCAT
Physical layer	RS-485 (twisted pair)	Ethernet (100BASE-TX)	Ethernet (full-duplex)
Maximum data rate	12 Mbit/s	100 Mbit/s (1000 Mbit/s with Profinet)	100 Mbit/s (theoretical up to 1 Gbit/s)
Typical cycle time	0.5–2 ms (30 slaves)	0.1–1 ms (RT); <31 μs (IRT)	<100 μs (100 slaves)
Topology	Linear bus with stubs	Star, line, ring (via switches)	Line, ring (no switches required)
Diagnostic depth	Station, module, channel	Station, module, channel + web diagnostics	Comprehensive (distributed clock)
Legacy compatibility	Excellent	Good (backward via proxy)	Limited
Maturity / installed base	Very high (>50M nodes)	High (growing rapidly)	High (especially in motion control)

עבור מתקני שדה ירוקה עם מחזורי שליטה תובעניים של תנועה מתחת ל -500 מיקרו, פרופ 'ינט או EtherCAT עשוי להיות עדיפה.עם זאת, עבור שדרוגים חומים, יישומים רגישים בעלות כאשר דרישות דרךput מסופקים על ידי 12 Mbit /s, וסביבות שבו רעש חשמלי הוא דאגה, פרופ'בוס נשאר בחירה חזקה ולעתים קרובות יותר כלכלית.

שיקולים של פרופ'בוס ב-Compet Handling

כדי למקסם את היתרונות של פרופ'יבוס, מהנדסים חייבים לעקוב אחר שיטות הטובות ביותר במהלך עיצוב, התקנה, וועדת.

בחירת כבל וחיסול

הבחירה של עניינים כבל. Profibus דורשת מברק באורך של 150 מטרים (סוג A או סוג B ל- IEC 61158-2) עבור אזורים ארוכים או אזורים עם EMI גבוה, גרסה משוריינת או יותר מזויפת מומלץ לכל מודולים באורך של אות (כל קטע קבוע חייב להיפסק בשני קצות עם 220-ohm התנגדות (או מונח אוטובוס ייעודי).

כתובת וידוי

כל עבד ברשת פרופ'יבוס חייב להיות כתובת צומת ייחודית (1-126; כתובת 0 שמורה עבור המאסטר) כתובות נקבעות באמצעות מתגי DIP על המכשיר או באמצעות תוכנה אם המכשיר תומך בו. לשמור על מפת כתובת תועדות חיונית לפתרון בעיות. המאסטר (PLC) לטעון תצורה שמתאימה לחומרה האמיתית הצפויה על האוטובוס.

שילוב אבחון ותחזוקה

אל תסמכו רק על לוגיקה PLC כדי לפקח על בריאות האוטובוס. Deploy כלי אבחון קבוע פרופ'יבוס (למשל, מודול אבחון חומרה חומרה קשיח) או לקבוע סריקות תקופתיות עם מנתח נייד.חפש את מספר השבות לשנייה, עומס האוטובוס הממוצע, ואת עיכוב מינימלי-לקצה. a אוטובוס מעל 70% עשוי להצביע על הצורך להגדיל את ה baud, פיצול רשת או ירידה של זמן קצר כגון ירידה של הקלטה מוקדמת, או ירידה של התקנים.

עתידו של פרופ'בוס ב-Matle Handling

בעוד התעשייה נעה לכיוון תעשייה 4.0 והאינטרנט התעשייתי של הדברים (IIoT), פרוטוקולים המבוססים על Ethernet עולים על הקרקע.פרופ'ינט, שמשתף את אותו פרופיל יישומים והגנה על השקעות, הוא יורשו הטבעי.עם זאת, זוהי טעות להניח שפרופ'בוס מיושן. מתקנים רבים שנבנו בשנות ה-2000 עדיין פועלים באופן אמין על פרופ'בוס, והפרוטוקול הוא רחוק מלהיות בשלב זה.

עבור מערכות טיפול חומריות עם דרישות מהירות בינונית, חיסכון בעלויות של פשוט RS-485 קלינג מול Ethernet תעשייתי (אשר לעתים קרובות דורש מחברים RJ45 חזקים ומגים מנוהלים) יכול להיות משמעותי יותר, התזמון הקבעי של פרופ'בוס, בעוד לא כל כך מהר כמו EtherCAT, הוא יותר מאשר עבור רוב עצום של העברת, AS /RS, ו- AGV יישומים.

אימוץ גישה היברידית נפוץ יותר ויותר: באמצעות פרופ'יבוס לרשת הראשי ברמת המכשיר ושער פרופ'ינט לחיבור ERP/MES צמחי.זה משמר את היתרונות ברמת השדה תוך מתן ניתוח נתונים מודרני ו ניטור ענן.

מסקנה

מערכות טיפול חומריות אוטומטיות דורשות פרוטוקול תקשורת אשר ממאזן מהירות, אמינות, עלות וקלות תחזוקה. פרופ'יבוס הוכיח את עצמו במשך שלושה עשורים כענף המספק על כל החזיתות הללו.התנהגותו ה ⁇ מבטיחה זרימת חומרים מסונכרנת; העוצמה שלו עומדת על הסביבות התעשייתיות הקשות ביותר; יכולת הדרגתית שלה מאפשרת פריסה מאזורי שידור יחיד למרכזי בנייה רב-תחומיים; העשירה והאבחון שלה עדיין קיימת חלופות, במיוחד עבור יישומים חזקים, בעוד שעדיין קיימים, כאשר המשתנים, כאשר המשתנים, בעיקר, המשתנים בעלי מודעות גבוהה, כאשר קיימים, המשתנים, בעיקר, כאשר המשתנים, כאשר המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, הם קיימים, כאשר הם קיימים, כאשר המשתנים, כאשר המשתנים, המשתנים, כאשר המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים שלה, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, המשתנים, כאשר הם קיימים, הם קיימים, המשתנים, המשתנים, כאשר הם קיימים, כאשר המשתנים, הם קיימים, בעיקר, כאשר המשתנים, המשתנים, המשתנים, כאשר המשתנים, כאשר הם קיימים, המשתנים, המשתנים, כאשר ה

(המהנדסים בהתחשב בפרופ'יבוס לפרויקט הטיפול בחומר הבא שלהם צריכים להעריך את הדרישות הספציפיות של זמן מחזורי של היישום שלהם, העלות הכוללת של חיפוש והתקנה, ואת הבסיס הקיים מותקנת על ידי מינוף החוזקות של הפרוטוקול ומימוש יישום שיטות הטובות ביותר, הם יכולים לבנות מערכת שפועלת ביעילות במשך שנים רבות.