מבוא

מערכות אוטומציה תעשייתיות הן עמוד השדרה של הייצור המודרני, ואת פרוטוקולי התקשורת שהם מסתמכים על לקבוע כמה ביעילות זרימת נתונים בין חיישנים, בקרים ומערכות ארגוניות. מתקנים רבים עדיין פועלים על טכנולוגיות שדה תעופה מורשת, בעוד אמין, נאבקים לענות על דרישות התעשייה 4.0.הדרגת מערכות מורשת אלה כדי למנוע את פרוטוקולי ניהול הפעלה חלקה, מציעה דרך מוכחת לביצועים משופרים, שיפור דיוק הנתונים, ושילוב קל יותר עם ציוד חדש, עם תכנון מקיף, דורש גישה מקיפה של מערכת אימונים, תכנון, תכנון, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה קבועה של מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה מתקדמת, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה קפדנית, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה קפדנית של מערכת הפעלה קפדנית של מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, יעילה, מערכת הפעלה, יעילה, יעילה, מערכת הפעלה, יעילה, יעילה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, יעילה, יעילה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, יעילה, מערכת הפעלה, יעילה, יעילה, פיתוח, מערכת הפעלה, יעילה, פיתוח יישומים של מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה מקיפה של מערכת הפעלה מקיפה של מערכת הפעלה מקיפה, פיתוח יישומים, פיתוח יישומים של מערכת הפעלה, פיתוח יישומים של מערכת הפעלה קפדנית של מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, מערכת הפעלה, פיתוח יישומים של מערכת הפעלה קפדנית,

המונח פרופ'יבוס מתייחס למשפחה של תקני שדה שפותחה עבור תהליך ואוטומציה במפעל.ההתנהגות הניטרלית, הקביעה הניטרלית והאימוץ הנרחבת שלה הופכת אותה לבחירה אטרקטיבית עבור מודרניזציה של מערכות ישנות שעשויות להסתמך על שיטות תקשורת קנייניות או מיושנות.על ידי סוף המדריך הזה, יהיה לך את הידע המתודד הדרוש כדי לבצע שדרוג הממקסים את הזמן, מקטין את הסיכון, ועמדות שלך עבור יכולת הדרג העתידי.

הבנת פרופ'בוס ויתרונותיה

פרופ'יבוס, קיצור של Process שדה Bus, הוא תקן פתוח המוגדר על ידי IEC 61158 ו- IEC 61784.It הוא אחד מטכנולוגיות שדה מותקנות ביותר בעולם, עם מיליוני צמתים מותקנים על פני תעשיות כגון רכב, כימי, תרופות, מזון ומשקאות, וטיפול במים.פרוטוקול פועל ברמת השדה, מופץ I/O, כוננים, שסתום, ועוד שדה למכשירים כדי לשלוט במערכות לוגיות ובקרת בקרה.

פרופ'יבוס וריאציות: DP and PA

שני גרסאות עיקריות של פרופ'יבוס משרתות תחומי יישום שונים. Profibus-DP (Decentralized Peripherals) הוא מותאם לחילופי נתונים מהירים בין בקרים ו- I/O מרחוק באוטומציה במפעל.הוא תומך בזמני מחזור נמוך ככל כמה מילימטרים, מה שהופך אותו מתאים ליישומים קריטיים לאורך זמן.

למה לשדרג לפרופ'יבוס?

ההחלטה לשדרג מערכות מורשת לפרופ'יבוס מונעת על ידי הטבות תפעוליות קונקרטיות.ראשון, פרופ'יבוס מציע נתונים גבוהים יותר באופן משמעותי באמצעות חישובים ישנים יותר, כגון Modbus RTU או קישורים סדרתיים קנייניים.זה מאפשר מחזורים מהירים יותר, מידע אבחון עשיר יותר, ואת היכולת להתמודד עם יותר מכשירים על גבי מגזר רשת בודד.שני, פרופ'בוס הוא תקן פתוח נתמך על ידי מערכת אקולוגית גדולה של ספקים, כלומר, פונקציות, תכונות מתקדמות, כמו פרוטוקולים מתקדמים, כולל פרוטוקולים מתקדמים, כולל טיפול, כולל אבטחה, אשר מאפשר אוטומציה ברמת אבטחה, כולל פרוטוקולים מתקדמים, כולל פרוטוקולים מתקדמים, אשר מאפשר טיפול, כולל אוטומציה ברמת אבטחה, כולל פרוטוקולים מתקדמים, כולל פרוטוקולים מתקדמים, כולל טיפול.

מערכת המורשת שלך

לפני שכל חומרה נרכשת או כל שינוי בתצורה נעשה, הערכה מעמיקה של המערכת הקיימת היא קריטית.שלב זה מבסס בסיס ומזהה מכשולים פוטנציאליים שיכולים לשחוק את השדרוג.ההערכה צריכה לכסות ארבעה תחומים מרכזיים: ממשקי תקשורת, תאימות חומרה, פרוטוקולים קיימים וזרימת נתונים, ונקודות אינטגרציה.

ממשק תקשורת

מסמך כל ממשק תקשורת כיום בשימוש.זה כולל יציאות סדרתיות (RS-232, RS-485), מערכות אוטובוסים קנייניות, וכל פרוטוקולי שדה קיימים. Note את שערי הבשור, פורמטי נתונים, וסוגים כבל. מערכות מורשת רבות משתמשות RS-485 כמו השכבה הפיזית, אשר מתיישבת עם פרופ'יבוס, כמו גם חולקת מאפיינים חשמליים דומים.

חומרה ותוכנה תאימות

ממציאים את כל הבקרים, הכוננים, I / O מודולים, ומכשירי שדה. Determine אם כל מכשיר יכול לתמוך פרופ'יבוס באופן מקורי באמצעות עדכוני קושחה, או אם נדרש שער חיצוני. עבור בקרים, לבדוק את הזמינות של מאסטר פרופ'יבוס או כרטיסי ממשק עבדים.עבור מורשת PLC שחסרה תמיכה פרופ'יבוס, ממיר פרוטוקול או מכשיר יכול לגשר על הפער בצד, לאמת את הכלים התצורה כגון: תצורה של מערכת ההפעלה (TSD) או כלי GEP (T) או תבנית 3, כגון: 7D) או מעבדים של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה (D (D) או מעבדים של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה TSD) או מעבדים (TSD) או מכשיר CSD (TSD) או מכשיר C.

פרוטוקולים קיימים ו-Data Flow

ממפה את זרימת הנתונים הנוכחית בין מכשירים.זהה ערכים הם קריאה ונכתב, מרווחי הסקר, וכל מגבלות תזמון.מידע זה חיוני בעת תכנון טופולוגיה פרופ'יבוס כדי להבטיח כי מחזור נשאר בתוך גבולות מקובלים.

נקודות אינטגרציה פוטנציאליות

חפש נקודות כניסה טבעיות שבהן ניתן להציג פרופ'יבוס מבלי להפריע למערכת כולה.לדוגמה, ייתכן שתתחיל להחליף תחנת I/O מרחוק אחת או כונן שמתקשר על קישור קנייני, ואז להרחיב בהדרגה את רשת פרופ'בוס לאזורים הסמוכים. גישה זו בשלב זה מפחיתה את הסיכון ומאפשרת למפעילים להשיג ביטחון בפרוטוקול החדש.

תכנון תהליך ה-GPS

תוכנית מובנת היטב היא הבסיס של שדרוג מוצלח.התוכנית צריכה לטפל ברכישת חומרה, תצורת תוכנה, הליכי בדיקה, התאמות רולבק ואימון צוות. הובלת בעלי עניין מהנדסת, תפעול ותחזוקה מוקדם בתהליך התכנון מבטיח כי כל הדרישות נתפסות וכי שדרוג תואמים עם לוחות הזמנים של ייצור.

המונחים: Hardware Procurement

בהתבסס על ההערכה, לערוך רשימה של חומרה נדרשת.זה עשוי לכלול כרטיסי מאסטר פרופ'יבוס עבור בקרים, מודולי ממשק עבדים עבור מכשירים שדה, שערי המרת פרוטוקול, חוזרים על הרחבת אורך הרשת, ו- Terminator מתנגדים לסיום אוטובוס תקין. בעת בחירת חומרה, עדיפות מכשירים נבדקו עבור יכולת הדדית.

תוכנה ועדכונים

מכשירים מורשת רבים יכולים לתמוך ב- Profibus לאחר עדכון קושחה.בדוק עם היצרן של הגרסאות האחרונות של ה-Coraa וכל הליכי שדרוג תועדות. עבור PLCs, התוכנה תכנות עשויה להיות מעודכנת כדי לכלול בלוקים של תצורה של פרופ'יבוס.בנוסף, לשקול השקעה בכלי תצורה המפשט את הגדרת הרשת, כגון כלי ה-Propiguration או תוכנה ספציפית של ספקים.

בדיקות ותקנות אימות

Define אסטרטגיה בדיקות הכוללת גם בדיקות ספסל וגם אימות באתר. Bench בדיקות כרוך בהקמת תת-קבוצה מייצגת של רשת פרופ'יבוס בסביבה מעבדה כדי לאמת תקשורת, תקופות מחזוריות, פונקציות אבחון באתר צריך להמשיך בשלבים, החל עם מכשיר יחיד או קטע קטן, ולאחר מכן להרחיב את הרשת המלאה.

אימון ותיעוד

תצורת פרופ'יבוס ופתרון בעיות דורשות מיומנויות מיוחדות.פגישות הכשרה לתחזוקה וצוות הנדסה בנושאים כולל טופולוגיה אוטובוס, התייחסות לתוכניות, כלים אבחון ותרחישים נפוצים של תקלות.אימון טוב מפחיתה את זמן השבתה ומעצימה את הצוות לטפל בבעיות קלות באופן עצמאי.בנוסף לעדכן תיעוד טכני, דיאגרמות רשת, וכן רישומים בנויים כדי לשקף את ההתקנה החדשה של פרופ'רובוב.

שיקולים קשים עבור שדרוג ללא ים

הבחירה של חומרה יש השפעה ישירה על החלקות של השדרוג.קיימות אפשרויות מרובות לשילוב פרופ'יבוס למערכת מורשת, כל אחד עם פקעות מסחר בעלות, מורכבות וביצועים.

כרטיסי ‪Promibus Interface Cards‬

עבור בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה התומכים במודולים של הרחבה, הוספת מאסטר פרופ'יבוס או כרטיס ממשק עבדים היא הגישה המשולבת ביותר.כרטיסים אלה להתחבר אל מטוס הבקר האחורי ומטפלים בערימה של פרוטוקול פרופ'יובוס, הסרת עיבוד תקשורת מה-CPU. בעת בחירת כרטיס, ודא כי הוא תומך בגרסאות ה- Profibus הנדרשות (DP או PA), מספר הצומת ברשת, ואת ביצועי ה-Bud הרצויים, לדוגמה, 5CP, 511, תכונות.

שערי פרוטוקול ופרוטוקול Converters

כאשר בקר מורשת חסרים חריצים הרחבה או לא תומך פרופ'יבוס יליד, שער עמידה יכול לתרגם בין הפרוטוקול הקיים לבין פרופ'יבוס. מכשירים רבים של שער תומכים בפרוטוקולים מורשת מרובים, כולל Modbus RTU, Modbus TCP, DeviceNet, ו- ControlNet, כמו גם פורמטים סידוריים.השער פועל כמו עבד ברשת Profibus ומפות נתונים מן המורשת של צד כדי לבחון את תהליך התצורה של מיפוי.

חוזרים וזוגות סגמנט

רשתות פרופ'יבוס יש מגבלות מרחק בהתאם לשיעור הבשור.ב-12 Mbit/s, אורך המגזר המקסימלי הוא 100 מטרים.עבור מרחקים ארוכים יותר, חוזרים יכולים לחדש את האות ולהרחיב את ההגעה.ביישומים, מקהלת פלח המאפשרים לפרופ'יבוס-DP להתחבר למגזרי פרופ'בוס-PA הפועלים במהירויות נמוכות יותר ולספק בטיחות נאותה של תכנון חוזר ולהבטיח כי הם לא מופרעים.

ניהול תוכנה והגדרה רשת

הקונפדינג רשת פרופ'יבוס כוללת הקמת הבקר המאסטר, הגדרת מכשירי העבד, והקמת הפרמטרים של החלפת הנתונים.תהליך זה מבוצע בדרך כלל באמצעות כלי תצורה התומך בתבנית קובץ GSD.

עבודה עם קבצים GSD

כל מכשיר פרופ'יבוס מתואר על ידי קובץ תיאור התחנה הכללי המכיל מידע על היכולות שלו, כולל שיעורי הבשור הנתמכות, אורכו של נתוני קלט ופלט, ואפשרויות אבחון.קובץ GSD מסופק על ידי יצרן המכשיר ויש לייבא לתוך הכלי התצורה. במהלך תצורה, אתה להקצות כל עבד כתובת יחידה ייחודית (מ 1 עד 126), ציין את מצב המידות של הנתונים, ולהגדיר את תהליך הנתונים.

פרדוקס האוטובוסים והתחל-Up

לאחר כל המכשירים מוגדרים, הפרמטרים של האוטובוסים חייבים להיות מוגדרים.פרמטרים כגון Tslot, Tsdr, ו- Tid1 בקרת תזמון והם תלויים ב- baud-rate. רוב כלי התצורה מחשבים את הערכים האלה באופן אוטומטי על בסיס שער הבנד שנבחר ומספר הבלוטות. ברגע שהפרמטרים יורדו לאדון, ניתן להתחיל את הרשת במהלך ההתחלה, שולח המאסטר סדרה של בקשות עבדים להגיב לכל אחד מהם, כדי לענות על ידי שימוש בתוצאות של שימוש יעיל של שימוש בנתוני עבדים.

יישום הצעד הדרגתי באמצעות שלב

עם הערכה מלאה ותכנון במקום, השדרוג בפועל יכול להמשיך.הרצף הבא מצמצם את השיבוש התפעולי ונותן לצוות שליטה על כל שלב.

שלב 1: התקנת שערות או כרטיסי ממשק

באופן פיזי להתקין את חומרת ממשק פרופ'יבוס על הבקר או הרשת המורשת.עבור שערים, לחבר את האוטובוס המורשת ואת כבל פרופ'יבוס החדש.וודא כי התנגדות סיום נאותה מותקנים בשני הקצוות של פלח פרופ'יבוס. השתמש בכבלים מוסמכים פרופ'יבוס עם החסימה האופיינית של 150 הומס, והמשך את הסימון המוגדר בסטנדרט.

שלב 2: עדכון תוכנה ותוכנות

הפלאש את הקושחה על כל המכשירים שיהיו חלק מרשת פרופ'יבוס.עדכון תוכנת תכנות PLC ויבוא קבצי GSD לכל עבד. צור את תצורות החומרה בכלי התצורה, הקצאת כתובות ומיפוי נתונים לפי הדרישות שזוהו במהלך ההערכה.

שלב 3: להבין את המאסטר והעבדים

לטעון את התצורה של המאסטר. Power Up a slave at a time ולוודא כי הוא נכנס למצב חילופי הנתונים. Monitor LED אבחון או להשתמש בכלי התצורה כדי לאשר כי העבד מתקשר כראוי. לשים לב קרוב למיפוי הנתונים התהליך כדי להבטיח כי ה-Bote ומילה להזמין להתאים את הציפיות של המאסטר והעבד.

שלב 4: לבצע בדיקות

לפני חיבור הרשת כולה, לבדוק תת-קבוצה מייצגת של מכשירים בתנאים תפעוליים מציאותיים.סימונים אותות קלט ולוודא שהבקר מקבל את הערכים הנכונים. לכתוב ערכי פלט ולהאשר כי המתאמנים מגיבים כראוי.מדת את זמני מחזור ולבדוק את כל שחיתות נתונים או שגיאות לסירוגין.

שלב 5: להרחיב את מלוא ההיקף

לאחר שמבחן תת-התחיל עובר את כל הקריטריונים, בהדרגה להוסיף מכשירים שנותרו לרשת.לאחר כל תוספת, לבדוק מחדש את מצב האוטובוס ולוודא כי זמני מחזור נשארים בתוך מפרט.אם עומס האוטובוס הופך גבוה מדי, לשקול פלח את הרשת עם אדונים נוספים או באמצעות חזרות כדי לבודד תנועה.

אימות, בעיות לפתרון, ותמיכה מתמשכת

לאחר הרשת המלאה היא תפעולית, תקופת אימות מאשרת כי שדרוג עומד על מטרות ביצועים ואמינות.שלב זה מכין גם את הצוות לטפל בבעיות שעלולות להתעורר במהלך פעולה נורמלית.

בדיקות אימות

הפעל את המערכת תחת תנאי עומס רגילים ושיא לתקופה מוגדרת, בדרך כלל 72 שעות.לעקוב אחר כל המכשירים לשגיאות, פיגור או טיפות. אימות כי הודעות אבחון דווחו כראוי וכי המערכת יכולה להתאושש באופן אוטומטי מפגמים טרנספורמטיביים. Document the Baseline ביצועים המדדים, כולל עומס אוטובוס, זמן מחזור וטעייה ספירת.

בעיות נפוצות: Scenarios

גם בתכנון קפדני, בעיות יכולות להתרחש.הבעיות השכיחות ביותר כוללות התייחסות למכשיר לא נכון, שבו שני עבדים חולקים את אותו מזהה תחנה, גרימת סכסוכים באוטובוס.זמני תקשורת עשויים לנבוע מפרמטר אוטובוס לא נכון או מעבד איטי מדי להגיב.Hardware incompatiities לפעמים להופיע כאשר ערבוב מכשירים ממוכרים שונים ללא אימות דיוק של GSD.

פיקוח ותחזוקה

לאחר שהשדרוג הושלם, להקים תוכנית ניטור שגרתית. השתמש ב- Profibus מנתחים או תכונות אבחון בנויות כדי לעקוב אחר בריאות האוטובוס לאורך זמן. Monitor עבור העלאת שיעורי השגיאה, אשר יכול להצביע על השפלה, מחברים רופפת, או אי ספיקת חומרה מתמשכת.בדוק באופן קבוע גרסאות קושחה וליישם עדכונים כפי המומלצת על ידי יצרני ציוד.

מסקנה

שדרוג מערכות תעשייתיות המורשת לתמוך בפרוטוקולים של פרופ'בוס היא השקעה אסטרטגית המספקת שיפורים משמעותיים בנתונים באמצעות חישוב, יכולת אבחון, ומערכת interoperability.התהליך דורש גישה מובנית שמתחילה עם הערכה מעמיקה של התשתית הקיימת, ואחריו תכנון מפורט, בחירה חומרה זהירה, יישום שיטתי. על ידי בדיקות של פרויקטים, אימות ביצועים, ומתקנים, יכול להשיג חלק חלקה של מעברים ללא שינוי תפעולי ארוך, אך ורק על ידי תכנון יעיל של ציוד תפעולי ארוך טווח, אך פעולה סטנדרטי, אך פעולה סטנדרטי, אך פעולה יעילה, אך פעולה סטנדרטית של ניהולי, אך פעולה יעילה, אך פעולה יעילה, אך פעולה יעילה, אך פעולה יעילה, ללא שינוי יעיל של ניהולית, ללא שינוי יעיל של ניהולית.

לקריאה נוספת על מפרט פרופ'יבוס ומוצרים מוסמכים, בקר באתר האינטרנט הרשמי של פרופ'יבוס:0 (ר') ; לקבלת הדרכה מעמיקה על עיצוב מערכת שדהבוס, ה-FLT:2Fieldbus Fundamentals נייר לבן מ-National InstrumentsFLT 3: מספק רקע טכני מעולה.