בנוף התחרותי של אוטומציה תעשייתית, ארגונים קטנים ובינוניים (SMEs) עומדים בפני אתגר קבוע: כיצד ליישם פרוטוקולים תקשורת אמינים כמו פרופ'יבוס ללא תקציבים הדוקים. פרופ'ובוס (Process שדה Bus) נותר תקן חזק, מוכח שדה לחיבור חיישנים, פועלי פעולה ובקר בסביבה ייצור.

הבנת פרופ'יבוס ויתרונותיה ל-SMEs

פרופ'יבוס הוא תקן תקשורת דיגיטלית שפותח בסוף שנות ה-80 והסטנדרט תחת IEC 61158.הוא תומך בחילופי נתונים דו-מנועיים מהירים ומפורטים בין מכשירים אוטומטיים כגון בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs), מבוזרים I/O, כוננים וכלי שדה.שני הגרסאות העיקריות הן פרופ'יבוס-DP (עבור אוטומציה במפעל) ו-פרופ'בנק (לתהליך אוטומציה).

  • (FLT:0) אמינות בסביבות קשות:FLT:1 פרופ'יבוס משתמש בשכבה פיזית RS-485, שהיא דיי-אימונית ותומך בריצה ארוכה (עד 1200 מטרים בשיעורי הבנד התחתון).
  • תקשורת:0 (Deterministic Communications:FLT:103) הבטחת העברת נתונים בתוך זמני מחזור מוגדרים - קריטי עבור בקרת תנועה מסונכרנת או לולאות קריטיות בטיחות.
  • (ב) ניתן לערבב בין היתר:0 (interoperability): מכשירים ממאות יצרנים יכולים להיות מעורבים באותו אוטובוס, בתנאי שהם עומדים בסטנדרט פרופ'בוס.
  • (FLT:0) ,Scalability: 1 (FLT) ניתן להתחיל עם קטע קטן (4-5 מכשירים) ולאחר מכן להוסיף עוד צמתים ללא החלפת תשתיות קיימות.
  • (ב) ⁇ :0) לצומת: 1FLT:1, פרופ'אבבוס צ'יפס ומחברים הם מבוגרים, זמינים נרחבים, וזולים יחסית בהשוואה לשדות חדשים יותר.

על ידי אימוץ פרופ'יבוס, SMEs יכול להפחית את ה-wiring (הצטברות עשרות חיבורים נקודתיים לנקודות גישה לאוטובוס יחיד), לפשט אבחון (באמצעות כלים ניטור מקוונים), ולשפר את ניצול הנכסים באמצעות נתונים בזמן אמת ממכשירי שדה.היתרונות האלה מתורגמים ישירות להורדת עלות הכוללת של בעלות (TCO) על מחזור החיים של המערכת.

כאשר פרופ'יבוס גורם לתחושת SMEs

לא כל יישום דורש פרופ'יבוס.זה אידיאלי כאשר אתה צריך לחבר מכשירים חכמים מרובים (למשל, כונן משתנה, חיישנים חכמים, מרוחק I / O) על פני מרחקים מעל 100 מטרים, או כאשר אתה צופה תוספות למכשירים עתידיים.עבור מערכות קטנות מאוד (פחד מ 5 מכשירים) עם מרחקים קצרים, חלופות פשוטות יותר כמו Modbus ההשקעה או CANopen יכול מספיק.

המונחים: Cost-Effective Profibus Design

תכנון רשת פרופ'יבוס עבור SMEs דורש איזון ביצועים עם תקציב.התתתות הבאות מפרטות את הגורמים הקריטיים להעריך לפני רכישת כל מרכיב.

דרישותיך: גודל רשת ופרופיל תנועה

החל על ידי רישום כל מכשיר שיתקשר באוטובוס: חיישנים, מתאמים, כוננים, לוחות מפעיל ו- PLCs. להקליט כל תשלום נתונים של המכשיר (מספר של tes החלים מחזור) ואת זמן מחזור הנדרש. פרופ'יבוס-DP תומך עד 126 מכשירים לקטע (עם מ"מחזור) ושיעורי בודה מ 9.6 סיביות / עד 12 Mbit / עבור רוב היישומים, עם 1 / 1 / 1 פעמים / 1 / 1 סיביות) ו / 1 / 1 / 1 / 1 סיביות בלבד (מ"מ"ר) נדרשים יותר נמוך יותר / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / , 000 / , 000 / , 000 / , 000 / , 000 / , 000 / , 000 / , 000) ו / , 000 עלות / , 000 עלות) ו / , 000 / , 000 עלות) ו / , 000 עלות / , 000 עלות /

בחר חומרה נאותה: מאסטרים, עבדים ושערים

המאסטר פרופ'יבוס (Class 1) הוא בדרך כלל PLC או מעבד תקשורת ייעודי.עבור מודעות SMEs, לשקול אפשרויות משולבות: קומפקטיות רבות PLCs (למשל, סימנס S7-1200 עם CM 1242-5, או בקהוף CX סדרה עם I / O Gateways מרוחקים) כוללים נמל פרופ'בוס במחיר צנוע.

עבדים כוללים תחנות I / O מרוחקות, כוננים, מנתחים וחיישנים.כאשר בחירת עבדים, מעדיפים מכשירים עם קובץ פרופ'יבוס GSD סטנדרטי (תיאור תחנה גנטית) כדי להבטיח תצורה קלה.

אם אתה צריך לחבר את התקנים הקיימים של Modbus או Ethernet, לשקול שער פרופ'יבוס (למשל, כלבוס קוגניטור או ה-HMS Gateway) זה מוסיף עלות אבל יכול להאריך את חיי הנכסים המורשת. להעריך אם עבד ישר עולה פחות מאשר שער בתוספת המכשיר המורשת - לעתים קרובות העבד הישיר הוא יותר כלכלי בטווח הארוך.

אפשרויות ל- Modular Systems: Scalable I/O and Expand

מערכות I / O מרחוק מודולריות (למשל, סימנס ET 200S, פניקס מגע Inline, או WAGO 750 סדרה) מאפשרות לך לרכוש רק את הערוצים I / O שאתה צריך עכשיו, ולאחר מכן להוסיף מודולים מאוחר יותר באמצעות מטוס אחורי פרופ'בוס.זה נמנע מבזבוז ההון של קניית מודולים קבועים I / O racks. עבור מערכות קטנות, "מיני" מרחוק I / O עם 8 קלטות דיגיטליות ו- 2400 $ לעתים קרובות יותר , 000 , 000 , כמו גם על ידי קידוד נמוך יותר על ידי ממשקי לחץ על ידי ממשקי קטן יותר, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 קידוד קידוד

המונחים: Cables and Connectors

פרופ'יבוס משתמש כבל דו-חוטי מעוות (סוג A, לכל EN 50170) אם המתקן שלך כבר יש עודף Cat5e או Cat6 Ethernet קלינג, אתה יכול שוב לנסח אותו עבור פרופ'בוס - אבל רק אם הוא מעוות-pair, מוגן, חוטד כראוי (pins 3 ו 8 עבור נתונים, ומגן מחובר בשני הקצוות).

תוכנית לחדשנות עתידית: סובאנטינג וחזורים

עיצוב הרשת עם לפחות 20-30% כתובות למכשירים ומרחב פיזי באוטובוס. השתמש חוזרים של פרופ'יבוס (בבירור, כ-100-20-10) כדי להרחיב את הקטעים מעבר ל-1200 מטרים או להוסיף יותר מ-32 מכשירים ללוח.המשתמשים מספקים גם בידוד חשמלי, הגנה על המאסטר מפני לולאות קרקעיות.כאשר כבלים מתפוגגים, להשאיר שירות לכל צומת; זה הופך את התוספות עתידיות ופשוטות ונמנע מחיתוך מאוחר יותר.

צעדים מעשיים ליישום: החל מעיצוב ועדה

יישום חלק מקטין עלויות נסתרות כמו השבתה ופתרון בעיות.עקוב אחר המסגרת המעשית הזו.

שלב 1: מפה של תהליך שלך זרימה וזיהוי נקודות אוטומציה

צייר schematic של קו הייצור או האריזה שלך.מארק בכל נקודה שבה חיישן, פועל או מפיץ קלט נדרש. Determine אשר נקודות אלה באמת דורש שליטה בזמן אמת לעומת ניטור פשוט.עבור נקודות ניטור בלבד (למשל, קריאה טמפרטורה כי עדכון כל 10 שניות), מרחק I / או עם קצב בודה איטי יותר או אפילו שער סידורי עשוי להיות מקובל - אבל אם הם נמצאים באותו זמן יש צורך המהיר ביותר, אתה חייב לעמוד על מחזור זמן.

שלב 2: בחר מאסטר ותוכנות של פרופ'בוס וקונפדרציה

רוב ספקי PLC מציעים תוכנת תצורה (למשל, Siemens TIA פורטל, Beckhoff TwinCAT, או Phoenix Contact PC Worx) הכולל פרופ'יבוס תצורת urator. עבור רשתות קטנות, אתה יכול גם להשתמש בכלים חופשיים כמו עורכי מבוסס GSD מ Profibus.com. assign a ייחודי תחנת יחיד לכל עבד (0-126, עם 0 עבור המאסטר - בדוק את PLC שלך - מסתיים כבל ראשון - הראשון - הראשון - הראשון - כבל עבד).

שלב 3: הכבלים וההתמדה

הפעל את כבל פרופ'יבוס הרחק מכבלי חשמל (מינימום 20 ס"מ הפרדה) כדי להימנע מהתערבות אלקטרומגנטית. השתמש כבל רציף אחד מן המאסטר לעבד האחרון - צומת ביניים ללא תנאי אלא אם אתה משתמש במחברים מוסמך פרופ'יובוס עם סיום מובנה וקרקע.בכל מכשיר, לחבר את שני החוטים (A ירוק, אדום, סטנדרטי) ואת המגן הפעיל של קוירוב פעיל בשניהם: יש צורך הראשון של קומפונקציה; הוא הראשון של קומפונקציה; הוא מאפשר את שני קצות משותף; הוא קודם לכן, כלומר, הוא אחד, הוא אחד, הראשון, הוא אחד, הוא אחד, הוא אחד, הוא אחד, כדי לתקן, הוא אחד, הוא אחד, הוא אחד, הוא אחד, הראשון, כדי לאפשר את שני החוטים, אחרון, אחרון, אחרון, הוא אחד, אדום, אדום, אדום, אדום, אדום, אדום, אדום, אדום, סטנדרטי, לתקן, לתקן, לתקן, והוא מאפשר את שני החוטים; הוא, סטנדרטי; הוא אחד, סטנדרטי; הוא אחד, הוא אחד, כדי לתקן, כדי לתקן, כדי לתקן, כדי לתקן, הוא אחד, הוא אחד, הוא, הוא אחד, הוא אחד, כדי לתקן, הוא אחד, כדי לתקן, כדי לתקן, כדי לתקן, כדי

שלב 4: בדיקות ובדיקות

לאחר חיפוש, כוח על כל המכשירים.שימוש בכלי האבחון של המאסטר, ודא שכל עבד מזוהה וכל הנתונים המוגדרים I/O מוחלפים.מחזור באמצעות כל פלטה ומפקח על הקלט המתאים לאשר קוטביות ולטיפול.לכיוון שמניאקציה ו-Samsamstues, לבצע בדיקה בטוחה ללא תהליך.comate Rate, מספרי התחנה, וקווי הכבלים לתחזוקה עתידית.

ניהול אפשרויות ועלויות: אסטרטגיות חכמות

שיתוף פעולה עם ספקים הנכונים הוא קריטי לשמור על עלויות פרופ'יבוס תחת שליטה.כאן אסטרטגיות ניתנות לפעולה:

שימוש בקוד פתוח או ב- Low-Cost Configuration Tools

בעוד תוכנה ספציפית הספקית היא חזקה, אתה יכול לעתים קרובות להגדיר עבדים באמצעות עורכי GSD חינם או ספריות קוד פתוח (למשל, פיגפיבוס עבור Python) עבור פרויקטים קטנים, זה מבטל את העלות של רישיון תוכנה (אשר יכול לעלות על 1,000 $ עבור פלטפורמות גדולות). עם זאת, אם המאסטר שלך הוא סימנס או רוקוול PLC, אתה חייב להשתמש בכלים שלהם - קבל עבור זה בפרויקט.

מקור: Profibus Distributors

במקום לקנות ספקים תעשייתיים כלליים, לחפש מפיץ המתמקדים ברכיבי שדה.הם מציעים לעתים קרובות ערכות מתווך עם כרטיס מאסטר, 10 אורכו של כבל, מחברים, מתווך, ומסד נתונים של קובץ GSD במחיר שטוח (למשל, 300-600 $) כולל Profibus Shop, B&R אוטומציה תעשייתית, או חנות אנשי הקשר של פיניקס.

לשקול מחדש או Overstock

אתרים כמו eBay, אתרי מכירות פומביות תעשייתיים עודף, ומשווקים מיוחדים (למשל, Radwell International, PLC Center) מוכרים נבדקים עבדי פרופ'יבוס ומאסטרים ב-40-60 אחוזים מתחת לקמעונאית.להבטיח שהציוד מתאים לשיעור הבבוד שלך ולדרישות הכוח.אחריות של לפחות 30 ימים מפחיתה את הסיכון.

משא ומתן על חוזים תומכים בחוכמה

עבור פריסות קטנות, חוזים תמיכה פורמליים עשויים להיות מיותרים.במקום, להסתמך על פורומים מקוונים (למשל, פורום פרופ'יבוס.com, סימנס אוטומציה הקהילה) ותיעוד מפורט GSD.אם אתה צריך תמיכה טלפונית, לבחור ספק המציע תמחור תשלום-פרטי ולא חוזים שנתיים.

מחקר אמיתי: קו אריזה קטן

חברת אריזות המזון בגודל בינוני הייתה צריכה להתאים את קו עם 12 VFDs, 8 דיגיטלי I / O בלוקים, ו 4 חיישנים אנלוגיים עלות משוערת עבור חיפוש נקודות מסורתיות היה 18,000 דולר על ידי יישום אחד פרופ'יבוס-DP עם PLC קומפקטי (Siemens S7-1200 עם CM-442 $, 600 $), ET 200 $ (O) עבור ציוד C2D) ו- 2.

מסקנה: בניית רשת עתיד-קריאה, תקציב-ידידותי פרופ'יבוס

תכנון פתרון פרופ'יבוס יעיל עבור ארגונים קטנים עד בינוניים אינו על רכישת החלקים הזולים ביותר - זה על ביצוע החלטות הנדסיות חכמות. על ידי הערכת דרישות התקשורת בפועל שלך, בחירת חומרה מודולרית שגדלה עם צרכי הייצור שלך, למינוף של קנונית קיימת במידת האפשר, ומיקור ממוכרים מיוחדים או שווקים משוחזרים, אתה יכול ליישם רשת פרופ'יבוס המספקת שליטה ⁇ יסטית, אמינה ללא יכולת יתר של תוכנית להתחיל את הריבית.

בעוד התעשייה משתנה בהדרגה לפרופ'ינט ו- EtherNet/IP, רשת של פרופ'יבוס מעוצבת היטב עדיין יכולה לשמש כעמוד השדרה היעיל עבור העשור הבא, במיוחד אם אתה משלב שערים לגירה עתידית.המשך לפקח על השוק עבור מכשירים סבירים של פרופ'יבוס, ומשקיעים בכלים מתאימים והכשרה.

For further reading, refer to the Profibus International website for up-to-date technical specifications and GSD files. Also consult Siemens S7-1200 documentation for low-cost master options, and consider Anybus gateways for integrating legacy devices.(ב) .