הבנת פרופ'יבוס ותפקידו ב-Peting Machinery

פרופ'יבוס (Process שדה Bus) כבר זמן רב אבן הפינה של אוטומציה תעשייתית, במיוחד בסביבות שבהן שליטה בזמן אמת וסינכרון הם לא ניתן להשגה. במכונות אריזה, שבו מספר רב של פועלים, חיישנים, ובקרים חייבים לתאם בדיוק כדי להתמודד עם אריזות מהירות גבוהה, מילוי, תוויות, ו cartoning, Profbus מספק תקשורת דו-צדדית דו-צדדית שמונעת הכלולים בטכניקות בסיסיות, כדי לעזור לאריזות, אופטימיזציה מהירה, אופטימיזציה של שיטות עיצוב, אופטימיזציה של שיטות תכנות, אופטימיזציה של תכנות, וטכניקות עיצוב.

משפחת פרופ'בוס: DP, PA ו-FMS

לפני הפחתת יישומים ספציפיים לאריזות, חיוני להבין את שלושת הגרסאות העיקריות של פרופ'יבוס כי כל אחד מהם משרת מטרה אחרת בתוך מפעל אריזה.

פרופ'יבוס-DP (Decentralized Periphery)

פרופ'יבוס-DP הוא הגרסאות הנפוצות ביותר בשימוש במכונות אריזה.זה מיועד לחילופי נתונים מהירים בין בקרים (PLCs) לבין מכשירים שדה מבוזרים כגון I / O בלוקים מרוחקים, servo Drive, וחיישנים חכמים. DP פועל בזמנים קצרים כמו 1 מ"ג, מה שהופך אותו אידיאלי עבור יישומים הדורשים סינכרוניזציה מהירה על פני מספר אקסקסס.

פרופ'בוס-PA (Process Automation)

בעוד הרש"פ נפוצה יותר בתעשיות תהליך מתמשך (למשל, כימי, שמן ואמפ; גז), זה יכול להופיע גם בקווי אריזה הכוללים ניטור סביבתי או חיישנים היגייניים. פרופ'יבוס-PA משתמש באותה פרוטוקול כמו DP אבל רץ על פני שכבת דו-חוט MBP (Manchester Bus) פיזית שיכולה לספק כוח למכשור שדה.

פרופ'יבוס-FMS (Fieldbus Message Specification)

FMS הוא הגרסאות הישנות והמורכבות יותר המשמשות לתקשורת עמיתים-לpeer בין בקרים.זה פחות נפוץ במכונות אריזה מודרניות כי DP ו- Ethernet תעשייתי היו בעיקר על זה.עם זאת, מערכות מורשת יכולות עדיין להשתמש ב- FMS, ולהבין שזה מועיל לחידוש הקווים הישנים.

היתרונות העיקריים של פרופ'יבוס ב-Pekeing Lines

המאמר המקורי הרשום אמינות גבוהה, תקשורת בזמן אמת, יכולת דחיסה ויכולות אבחון. הבה נרחיב על כל אחד בהקשר של אריזה:

  • (FLT:0) אמינות גבוהה בסביבה ללא חשמל: FLT:1 מכונות אריזה לעתים קרובות כולל מנועים גדולים, מופנים, ובודדים המייצרים רעש חשמלי. Profibus משתמש כבלים מעוותים מעוותים עם אותות שונים (RS-485) כדי לדחות התערבות משותפת של הדבקה נכונה וקרקעות נתונים נוספים גם כאשר כבלים קרובים לדחפים משתנים.
  • (FLT:0) תקשורת ריאליסטית בזמן אמת: ראט' 1 (לא רשתות לא מוגדרות (למשל, Ethernet סטנדרטי), פרופ'בוס-DP מבטיח זמן מחזור מקסימלי.זה מבטיח כי פקודה שהוצאה בזמן T תקבל על ידי כל המכשירים בחלון צפוי.עבור אריזה, כלומר, מצורף יכול בדיוק אש כאשר עובר בקבוק מגיע לעמדה הנכונה, ללא קו חסר של 600 דקות של מוצרים.
  • (FLT:0) רגישות באמצעות חזרות ו- Segment הרחבה:ראהFLT ( 1:1) קטע פרופ'יבוס יחיד יכול לעגל 1,200 מטרים ב 93.75 kbps ועד 1,200 מטרים לקטע עם חזרות.זה מאפשר לאריזות להתפשט על פני כמה מפרצים ייצור ועדיין לשתף רשת משותפת.כל פלח יכול לתמוך עד 32 מכשירים, ועוד קטעים נוספים (עד 10) ניתן להוסיף באמצעות ספירת תאים מתקדמים של חיישן.
  • (FLT:0)Rich Diagnostic and Maintenance Features:03F1) התקנים פרופ'יבוס יכולים לדווח על מידע סטטוס מפורט, כולל שגיאות תקשורת, מעגלים קצרים, וכישלונות מכשירים רבים ו- I /O מודולים תומכים בפרסומות אבחון פרופ'אבבוס סטנדרטיות שניתן לקרוא על ידי המאסטר PLC ולהציג על HMI. זה מזרז פתרון בעיות ולהפחית את הזמן.

שלב-בי-שלב יישום פרופ'יבוס ב-P Packaging Machinery

דרישות מערכת

התחל על ידי מיפוי קו האריזה: לזהות את כל המכשירים הדרושים כדי להחליף נתונים, נפח הנתונים שלהם (מספר מילים קלט / קידוד), ואת זמן מחזור הנדרש.לדוגמה, כונן סרבו על עטוף בדרך כלל צריך 4 תפוקה (מהירות / חשיפה) ו 4tes קלט (מצב בפועל) עבור ציר.

2. בחר מכשירים מתאימים

כל הרכיבים - PLC, servo Drive, VFDs, מבוזר I / O, חיישנים - חייב לתמוך פרופ 'יבוס-DP עם קובץ GSD (תיאור התחנה הכללית) . GSD קבצים לתאר יכולות המכשיר, ואת הכלי תצורה המאסטר משתמש בהם כדי להגדיר תקשורת.כאשר התקנים מיקור, לוודא שהם מוסמך על ידי פרופ'יבוס הבינלאומי (FalLT:0Probus InternationalFalFreacio) כדי להבטיח יכולת הדדית.

3.הגדירו את הרשת

השתמש בכלי תצורה כגון Siemens TIA Portal, Rockwell Studio 5000 (עם תוספת על), או כלי צד שלישי כמו Softing. assign a ייחודי Profibus כתובת (1-126) לכל עבד (בדרך כלל כתובת 1 או 2) אז מגדיר את מחזור סקרים אד-עבד: זה שולח נתונים פלט לכל עבד בתור ומקבל נתונים קלט.

4.הכנת ויזינג וטופולוגיה נכונה

פרופ'יבוס משתמש בטופולוגיה אוטובוס עם כבל ראשי יחיד ושחרר כבלים לכל מכשיר. השתמש רק ב-FLT:0) , 000 certvo-certified CablesFLT:1 (סוג A או B בהתאם לסביבה) טרל את שני הקצוות של האוטובוס עם 220 ⁇ התנגדות (או המכשיר בנוי על ידי סיום) להימנע מ-T-pieces על הגזע הראשי כי הם יוצרים שימוש קבוע ב-ix2 (D) כדי לעבור את כבל 1-0.

5.תוכנית ומכשירים סינכרוניים

תכנות לוגיקה הסינכרון תלויה בקר המאסטר.עבור מאסטר PLC, ליישם הפרעה מחזורית הקוראת את כל קלטי העבד, חישוב ערכי הפיקוד, וכותבת פלטים בתוך מחזור אחד.עבור סינכרוניזציה ציר, להשתמש פרופיל התנועה פרופ'יבוס המוגדר בפרופיל ProFIdrive m. פרופיל זה מקנה כיצד מניע נקודות חילופי וערכים בפועל.

Synchronization and Control אסטרטגיות ב- Depth

Master-Slave Configuration with Cyclic Data Exchange

בקו אריזה טיפוסי, מאסטר PLC סקר כל עבד באופן משמעותי.בעוד זה פשוט, האופי הזמני יכול להציג הבדלים חדים בין עבדים. כדי למזער את ה-skew, יישומים מהירים מאוד להשתמש מנגנון "טיהור": המאסטר קורא בו זמנית את הקלטים של כל העבדים בתחילת מחזור.

ביקורת: שימוש ב-Peer-to-Peer

עבור קווים עם אינטליגנציה מבוזרת (כל כונן סרבו יש בקר תנועה משלו), עבדים יכולים לתקשר ישירות באמצעות מנגנון "Publisher / Subscriber" ב פרופ'יבוס DP-V2. כונן אחד מפרסם את המיקום בפועל שלו, ודחפים אחרים להירשם לנתונים אלה מבלי לערב את המאסטר.זה מפחית עומס תקשורת על המאסטר ומפחיתה את הנקה.

זמן מחזור אופטימיזציה

כדי לייעל את זמן מחזור, למזער את מספר העבדים לפי סעיף ולהשתמש בשיעורי הבשור גבוה כאשר אורך הכבלים מאפשר, להשתמש במגוון נתונים עקבי: מכשירים רבים מאפשרים לך להגדיר את מספר המילים קלט/הקודה בקובץ GSD; רק לבקש את ה-Botes שאתה צריך.בנוסף, השתמש ב-"Diagnostic on Demand" ולא בדיקת מערכת מחזורית כדי להפחית את התנועה של האוטובוס במהירות גבוהה מאוד (200 מוצרים), לשקול שני חלקים מבוקרים ב-FLT2 ליטרים ב- 10) על ידי אדפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטומטיים ב-מב 1F.

בעיות נפוצות של פרופ'יבוס באריזות

גם עם עיצוב זהיר, רשתות פרופ'יבוס יכולות להיתקל בבעיות עקב התנאים הקשים בסביבות האריזה: לחות, רטט ורעש חשמלי.

  • (FLT:0Bus מפריע: FLT:1 מחבר יחיד יכול להפיל את כל המגזר. השתמש בודק אוטובוס (למשל, פרופ'יטר או מנתח פרופ'בוס) כדי לבדוק איכות אות לזהות את המיקום המדויק של ההשתקפות.תקנון משותף כולל החלפת כבלים פגומים, אימות, ולהבטיח רק קצה אחד של האוטובוס יש אפשרות ליישב.
  • (FLT:0) ,Automatic baud אחוזי זיהוי: ההרחבה 1 (ראה: ⁇ ) כמה מכשירים יש בעיות מסונכרנים אם אות האוטובוס חלש מדי.בדוק את אורך הכבל לעומת טבלת קצב ה- baud.אם ההתקנה יש כבלים ארוכים, להוריד את שיעור ה-Bud ל-1.5bps או אפילו 500 kbps.זה עשוי להגדיל את זמן מחזורי, אך יכול לפתור תקשורת לסירוגין.
  • (FLT:0) מטען יתר של אנליזה: FLT:1 כאשר מכשיר משתבש, זה עשוי לשלוח טלגרם אבחון מופרז, הצפה באוטובוס. הגדר את המאסטר להגביל תגובה אבחון או להשתמש שער להודעות bu.
  • (FLT:0Ground לולאות: FLT:1 מכונות אריזה לעתים קרובות יש מספר רב של ארונות עם פוטנציאל קרקע שונה. השתמש חוזר מבודד או ממירים אופטיים סיביים אם ההבדל הפוטנציאלי עולה על 1 V.

השוואת פרופ'יבוס עם פילדבוסים אחרים עבור אריזה

בעוד פרופ'יבוס נשאר חזק, פרוטוקולים אחרים כמו EtherCAT, PROFINET, ו- CANOpen צברו מסילות באריזות.

  • (FLT:0)Profibus לעומת EtherCAT:BuildFLT:1) EtherCAT מציע הרבה יותר מהירות וטופולוגיה גמישה יותר אבל דורש חומרה Ethernet ואדון התומך בפרוטוקול.עבור מתקנים חדשים, OEM רבים נשענים לכיוון EtherCAT להקלה של נתונים מתפתלים וגבוהים יותר באמצעות חישוב.
  • (FLT:0)Profibus לעומת PROFINET:PROFINET: PROFINET הוא יורש מבוסס Ethernet לפרופ'יבוס. PROFINET תומך באותן פרופילי יישומים (למשל, PROFIdrive) ויכול לרוץ על מתגים תעשייתיים סטנדרטיים.עבור קווי אריזה ירוקה, PROFINET הוא לעתים קרובות מועדף כי הוא מפשט אינטגרציה עם מערכות IT ותומכת עד 1 Gbps, נשאר קבוע עבור קווים יעילים יותר עם אפשרויות בחירה.
  • (FLT:0)Profibus vs. CANopen:FearLT:1) Canopen הוא פשוט וזול יותר, אבל הוא משמש בדרך כלל בשליטה מקומית במהירות נמוכה (למשל, בתוך תא אריזה יחיד).

מגמות עתידיות: פרופ'יבוס על רצפת המפעל

למרות הגידול של פרוטוקולים מבוססי Ethernet, פרופ'יבוס רחוק מיושנים.מספר בקרים של אריזות עדיין ספינה עם ממשקי פרופ'יבוס, והבסיס המותקן הוא עצום.קיום מודולי שער מאפשר לפרופ'בוס להתחבר בצורה חלקה ל- PROFINET או OPC UA, המאפשרת למכונות מורשת להשתלב באדריכלות תעשייתיות 4.0.

מסקנה: Best Practices for Using Profibus in Packaging

(הפעלת פרופ'יבוס במנגנוני האריזה מחייבת תכנון זהיר, אך החיוב הוא אמין, מסונכרן, מערכת שמירה על מערכת גמישה.התחל עם הערכה יסודית של נפח נתונים ומגבלות מרחק.בחר רכיבים מוסמך ותשומת לב קפדנית לקנוניה ולסילוק.להפוך את התכונות המתקדמות של DP-V2 אם קוך דורש סינתזה ברמה גבוהה יותר.