הבנת פרופ'בוס בסביבה תעשייתית גדולה

פרופ'יבוס (Process שדה Bus) הוא תקן פתוח, ⁇ סטי מאומצת באופן נרחב בייצור ומעבד אוטומציה. המיועד לחבר בקרים מבוזרים, חיישנים, פועלים וכוננים, הוא מציע חילופי נתונים במהירות גבוהה ותפעול חזק בהגדרות תעשייתיות קשות.בצמחים בקנה מידה גדול - כגון זיכוכים כימיים, מתקני כוח, קווי ייצור יקרים, ואתרי עיבוד מזון - הרשת חייבת לטפל מאות או אפילו של תוכניות אמינות.

רשת פרופ'ובוס של פרופ'יבוס (Propogies for Large Plants)

בחירת הטופולוגיה הפיזית הנכונה היא ההחלטה הקריטית הראשונה. פרופ'יבוס תומך בשלושה תצורה ראשונית: קו (בוס), כוכב ועץ.מתקנים גדולים יותר משתמשים לעתים קרובות בשילוב של אלה כדי להתאים את הגיאוגרפיה וההפצה של הצמח.

קו (Bus) Topology

הקו טופולוגיה היא הפשוטה והנפוצה ביותר.כל המכשירים מחוברים בשרשרת דיסית לאורך כבל עמוד השדרה יחיד עם מונים בשני הקצוות.מבנה זה דורש קנונית מינימלית והוא פשוט להרחיב על ידי הוספת קטע דרך חוזר.עם זאת, הפסקה בכל מקום בכבל יכול להפיל את כל המגזר, כך אמצעי ריצוף נדרשים לעתים קרובות לתהליכים קריטיים.

Star Topology

בטופולוגיה של כוכבים, כל מכשיר מתחבר ישירות למרכז או מתג (עבור פרופ'יבוס DP, חוזר או מרכז פעיל) הפריסה הזו מפשטת בעיות לפתרון כי מכשיר נכשל יחיד אינו משפיע על אחרים.עם זאת, המרכז המרכזי הופך לנקודה אחת של כישלון, ומרחקי קנונית עשויים להיות מוגבלים.

עץ טופולוגיה

טופולוגיה עץ משלבת אלמנטים של עיצובי אוטובוסים וכוכבים.חלקי קו מרובים מעמוד השדרה הראשי, לעתים קרובות באמצעות חזרות כנקודות מסכיפות.מבנה זה אידיאלי עבור צמחים גדולים עם אזורי מבוזר, כגון אולמות ייצור נפרדים או חוות טנקים חיצונית.

התנצלות מעורבת

רוב הצמחים בקנה מידה גדול דורשים גישה היברידית. פריסה טיפוסית משתמשת עמוד השדרה אופטי סיבים (ריצה בין חדרי בקרה וקבינטות שדה מרוחקות) בשילוב עם מגזרי אוטובוס נחושת בתוך כל ארון או אזור. גישה זו ממקסימה את ההגעה לחסינות רעש תוך מתן חיבורים גמישים למכשיר.

תכנון מרכזי ל- Profibus Networks

מעבר לטופולוגיה, כמה פרמטרים חשמליים ותזמון יש לחשב בקפידה כדי להבטיח תקשורת ללא שגיאות. פרמטרים אלה תלויים בגרסת פרופ'יבוס שנבחרה (Profibus DP, PA, או FMS) ואת אורך הכבלים.

אורך הסגידה ו- Baud Rate

פרופ'יבוס DP תומך בריבוי מ 9.6 kbit / עד 12 Mbit /s. אורך המרבי פוחת כמו עלייה בקצב ה- baud. לדוגמה, ב 12 Mbit /s, קטע נחושת מוגבל ל -100 מטרים; בשעה 1.5 Mbit /s, הגבול הוא 200 מטר; ב 93.75 kbit /s, זה יכול להגיע 1200 מטר.

סוגי כבלים ו-Shineing

פרופ'יבוס מפרט כבל מעוות (סוג A) עם אימפולסים אופייניים של 150 הומס.המגן חייב להיות מוטבע אחד או שניהם בהתאם לתכנית המקרקע למזער את ההתערבות האלקטרומגנטית (EMI) בסביבות רועשות מבחינה חשמלית (מנועים, דחף, או ציוד מתפתל), להשתמש בכבלים כפול-שידלים ופרי להיות מסוכנים (Fed) הן באזורים מסוכנים עבור כבלים והן לשימוש בחשמל (מסלולארי), המיועד במיוחד עבור נתונים לשימוש).

סיום ו-Basing

סיום נכון הוא בלתי ניתן להשגה עבור העברת אות אמינה.כל סוף האוטובוס חייב להיות מתנגד לטווח ארוך כי מתאים את הדחף האופייני של כבל (בדרך כלל 150 אום או 390m / 220m מפולגת רשת עבור פרופ'יבוס) הפסקת אוטובוס צריך להיות מיושם רק בקצה הפיזי של קו האוטובוס, לא בתקני ביניים.

מדד התקנים ותקציב כוח

על קטע אחד של פרופ'יבוס DP, המספר המקסימלי של תחנות (כולל מאסטר) הוא 32.עם חזרות, עד 126 תחנות ניתן לטפל על פני מספר רב של קטעים.כל מכשיר שואב כמות מסוימת של אוטובוס הנוכחי (בדרך כלל 10-30 מ"א) ההתנגדות של הכבלים DC גורמת לירידה מתח; אם מכשירים בסוף מקבלים פחות מ-4.75 V, הם עלולים להיות לקויים.

חוזרים, זוגות, וממירים

חוזרים מחדש את האות ומאפשרים פלחים נוספים, ביעילות להרחיב את הרשת.הם מספקים גם בידוד גליוני בין פלחים, אשר מגן מפני לולאות קרקעיות. פרופ'יבוס DP/PA (או מחוקקים) לגשר על המהירות וההבדלים החשמליים בין DP (RS-485) ופטורים הנדרשים (MBP) , עבור שילוב עם סיבים אופטיים, להשתמש בספירת אופטיים (אורדנרים), או ממירים חוזרים על גבי זוגות).

שיקולים מתקדמים לצמחים גדולים

במתקנים מורכבים, יש לטפל בגורמים נוספים כדי להשיג זמינות גבוהה וביצועים צפויים.

Redundancy

(ב) לתהליכים שאינם יכולים לסבול אובדן תקשורת, קמומיות חיונית (פרופ') פרופ'נביבוס תומך במספר תוכניות מפוכחות: (הראשונה ל- 12) אך ורק ב-[[1924]], [[1924]],]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

התעלות ושמירה על הפרקטיקה הטובה ביותר

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

סביבתית ופיזית Constraints

צמחים תעשייתיים לעתים קרובות לחשוף כבלים לטמפרטורות קיצוניות, לחות, כימיקלים או רטטים.בחר כבלים עם דירוגי טמפרטורה מתאימים (למשל, 40 עד +80 ° C עבור אזורים בחוץ או תנורים) עבור ⁇ או חשיפה כימית, להשתמש ברכיבים מיוחדים ללא halogen או שמן עמידים (כמו כן, מחסומים כבליים צריך להימנע מכופים מוסמכים (ברדיוס 10 פעמים את הקוטר) ולחץ פיזי מסוכן (xic) ו / מחסומים עם ; מחסומים עם ® ; ; ; מחסומים מסוכנים עם מחסומים).

אסטרטגיות רשת Segmentation

צמחים גדולים נהנים מפיצות הרשת לחלקים קטנים יותר, ניתנים לניהול. Segmentation מבודדת תקלות, משפרת את המהירות האבחון ומאפשרת שיעורי בודה שונים או גרסאות פרוטוקול באזורים נפרדים.

שימוש חוזר ל Isolation

חוזרים פועלים כמגברים ומבודדים.הם יכולים לשמש כדי לחלק צמח על ידי אזור (למשל, בניית 1, בניין 2) או על ידי תפקוד (למשל, קו אריזה, ערבוב סעיף) כל חוזר מספק בידוד גליוני, חיסול לולאות קרקע בין חלקים.זה חשוב במיוחד בצמחים עם מערכות מקרקע נפרדות (למשל, מבנים מרובים עם רשתות אדמה משלהם).

אינטגרטיבית פרופ'יבוס PA for Process Automation

בצמחים כימיים ופטריטיים, פרופ'יבוס הרש"פ משמש לעתים קרובות עבור כלי שדה (טרנסמיטרים, שסתום) באזורים מסוכנים.PA פועל ב-31.25 kbit/s ומשתמשת בתוכנית דו-חוט-חוט (אוטובוס ממנצ'סטר) הנושאת את שתי הנתונים והן את תוכנית הכוח. 32 מקבוצת זוגות המאחדים את עמוד השדרה (מהירות גבוהה, ללא-שביטים) למטמים יכולים לחבר בין היתר את אורך הכוח המרבית ל-לעמודים עד ל-מתאים באופן מקסימלי ל-מסלולאריים עד ל-125.

המונחים: long Distance

עבור מתקני ספירה שבו מרחקים עולה על כמה קילומטרים, כבלים אופטיים סיבים הם אידיאליים.הם מספקים חסינות מלאה ל- EMI, תמיכה בתקופות ארוכות יותר (עד 20 ק"מ עם סיבים חד-מונים), ומאפשרים שיעורי נתונים גבוהים. השתמש פרופ'יבוס DP-to-fiber ממירים ( ⁇ ers) בכל קצה תוכנית עבור סיבים אדומים באמצעות מדיה אדום עבור זמינות מקסימלית.

תכנון כלים ותיעוד

תיעוד תורו חיוני עבור עמלות ותחזוקה עתידית.מתכננים מקצועיים משתמשים בתוכנה מיוחדת או הפצת גליונות כדי לעצב את הרשת.

אורך האוטובוסים ותזמון קלוריות

חישוב העיכוב העגול בפועל עבור כל קטע. Profibus DP משתמש מנגנון לעקוף אסימונים; סכום עיכובים של הקידום, זמני התגובה למכשיר, וזמני שמירה חייבים להתאים בתוך זמן מחזור האוטובוס. כלים כמו פרופ'יבוס קונדורטור (Siemens) או מחשבוני אוטובוס צד שלישי יכולים לעזור.

כתובת Assignment

לכל עבד יש כתובת ייחודית (0-126).תוכנית טיפול שקבוצות מכשירים על ידי אזור או תפקוד (למשל, 1–20 עבור העברת סעיף A, 21-40 עבור סעיף B) נמנעים מפערי פסולת אך להשאיר מקום להתרחבות. אדונים רבים תומכים בגליונות נתונים אלקטרוניים (קבצי GSD) עבור כל מכשיר; לשמור קבצים מאורגנים וגרסה מבוקרת.

סימולציה וPre-Commissioning

לפני הגשת, לדמות את הרשת עם מכשירים וירטואליים או rig. השתמש מנתח פרופ'יבוס (למשל, פרופ'יטר או Bus Monitor) כדי לאמת איכות אות, ג'ייטר ושיעורי שגיאות.לדמיין את ההטענות הגרועות ביותר (מספר מקסימלי של מכשירים ומחזור איטי ביותר) כדי להבטיח שולי תזמון.צעד זה הוא בעל ערך במיוחד עבור רשתות גדולות שבו פתרון בעיות באתר הוא יקר.

תחזוקה ופתרון בעיות

רשת מעוצבת היטב חייבת גם להיות קלה לשמירה על תכונות שילוב התומכים במיקום מהיר של תקלות ותיקון.

אבחון ובדיקה

מאסטרים מודרניים וחוקרים מספקים נתונים אבחון באמצעות האוטובוס (שירותי אופניים וציקליים) להשתמש אלה כדי לפקח על עומס אוטובוס, טענות, ומעמד עבדים. צמחים רבים לפרוס כלי ניטור אוטובוס קבועים אשר מזהירים את המפעילים לבצע מרודנים (למשל, הגדלת שגיאות CRC) שקול להוסיף בדיקה אבחון אוטובוס (כמו פרופ'אב TAP או פעיל) כי ניתן לגשת ללא כוח מטה.

יכולת ספויילר ו-Commoning

תוכנית עבור 10-20% קיבולת חילוף במונחים של כתובות, זרם אוטובוס, ואורך כבל.זה מתאים תוספת מכשיר עתידי ללא הגדרה מחדש. התווית את כל הכבלים, מחברים, ומונחים בבירור (למשל, מספר פלח, תעודת זוג כבל, כיוון סיום) השתמש מחברים או תגים קוד צבע עבור אזורים שונים. לשמור על תרשים עדכנית של רשת דיגיטלית וצורה של קיר chart.

המונחים: hot-Swap Considerations

עבדים רבים של פרופ'יבוס תומכים בתשואות חמות (חיבור וחיבור מחדש ללא כוח במורד הקטע) עם זאת, זה רק בטוח אם עיצוב המחבר מאפשר את זה ואת האוטובוס לא להפריע. השתמש מחברים עם מתג אוטובוס בנוי או T-piece עם תכונה קצרה-circuit בידוד.

רשת פרופ'בוס

אוטומציה תעשייתית נעה לעבר פרוטוקולים מבוססי Ethernet כמו פרופ'ינט, אבל פרופ'יבוס נשאר פרוס באופן נרחב בשל העוצמה והעלות הנמוכה שלו.כדי להבטיח את יכולת המוכנות לטווח ארוך, לעצב את הרשת עם עין כלפי שילוב וההגירה.

נתיבי סקלאה וההגירה

השאירו מרווחי אחסון או כבל לצד כבלים קיימים של פרופ'יבוס.תיבת ארגזים עם נמלים נוספים. שקול באמצעות שערות שגשרות את פרופ'יבוס לפרופ'ינטט או OPC UA, זה מאפשר למכשירים של פרופ'ביובוס לתקשר עם מערכות בקרה מודרניות.תכנן את עמוד השדרה באמצעות סיבים אופטיים או חזרות מהירות גבוהה כי ניתן מאוחר יותר להיות למטרות רשת Ethernet.

אינטגרציה עם מערכות בעלות גבוהה יותר

רשתות פרופ'יבוס מתחברות לעתים קרובות ל- MES (ניהול מערכות הוצאה להורג) או SCADA. ודאו כי הפריסה הרשת מאפשרת נקודות קלות או ממריצים נתונים לאיסוף נתונים אבחון ללא השפעה על התנועה בזמן אמת. השתמש בשערים מחוסנים אם פלח פרופ'בוס הוא קריטי.עד את נקודות המידע ואת פרופילי התקשורת עבור כל מכשיר כדי שפרויקטים עתידיים יכולים להתחיל במהירות.

תמיכה סטנדרטית ו- Vendor Support

מרכיבים ספציפיים העומדים בסטנדרטים העדכניים ביותר של פרופ'יבוס הבינלאומי (PI) כולל כבל, מחברים ומכשירים. PI ציוד להתאמה.שימוש במרכיבים מוסמכים מפחית את הסיכון לשגיאות תקשורת כאשר ערבוב ספקים. הישארו מעודכן לגבי עדכונים למפרט פרופ'יבוס (למשל, פרופ'ובוס DP-V2 עבור יישומים isochronous) שעשויות להציע ביצועים משופרים לתהליכים מסוימים.

מסקנה

יעילות של חברת פרופ'יבוס תכנון למפעלים תעשייתיים בקנה מידה גדול דורש הבנה מקיפה של תכונות חשמל, אפשרויות ריצוף פיזי, אפשרויות ריצוף, ודרגות עתידיות. על ידי בחירת הטופולוגיה, חישוב אורכו של מגזרים וטעינה, שילוב ריצוף תקין והגנת, ותיעוד כל פרט, מהנדסים יכולים לבנות תשתית שדהבוס המספקת שנים של שירות אמין.