Profibus'un Improving Production Line Flexability üzerindeki Etkisi

Profibus, Process Field Bus için kısa, sensörler, davranışçılar, programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) arasındaki standart bir dijital iletişim protokolüdür, 1980'lerin sonlarında Siemens dahil olmak üzere Alman şirketlerin bir konsorsiyumu tarafından, paralel kablo ve özel alanbus sistemleri yerine getirmek için tasarlanmıştır, Profibus, kablolama işlemine izin veren ve hızlı yapılandırma işlemi azaltan bir şekilde yapılır.Profsiyonel ve programlanabilir mantık kontrol cihazlarının azaltılması için gerekli olan standart değişiklikleri doğrudan doğrulayıcılar sağlar.

Protokol birçok farklı şekilde çalışır, özellikle de Profibus-DP (Yerel Peripherals) yüksek hızlı fabrika otomasyonu ve Profibus-PA (Process Otomasyon) için bilgisayar tipi bir iletişim kurar, ancak iki kabloda farklı olarak, RS-485 elektrik sinyalini 12 Mbit /s'e kadar kullanır, Profibus-PA (Process Otomasyonu) için MBP (Manchester Bus Powered) teknoloji, iki kablo üzerinde veri ve güç sunar.

Profibus Nedir?

Temelinde, Profibus, PLC'ler, DCS kontrolörleri veya PC tabanlı sistemlerdir; köleler sürücüler, I/O modüller ve sensörler.

Profibus, hibrit bir erişim yöntemi kullanır: aktif istasyonlar (masters) bağlantıya kimin başlatabileceğini belirlemek için bir token geçer, pasif istasyonlar (slaves) sadece ele alındığında, bu mimarlık, hem demografi için gerekli olan bilgileri kullanarak, bağlantı noktasının büyük sayıdaki düğümleri işlemek için gerekli olan değişiklikleri sağlar -tipik olarak 126.

Profibus Uygulama Katmanı (PAL), cihaz profillerini tanımlar - yeni bir cihaz (PROFIFIdrive), kodlayıcılar, valfler, vericiler ve diğer birçok cihaz türü. Bu standartlaştırma, cihazlar arasında farklı üreticiler arasında bağlantı kurma imkanı sağlar.

Profibus Üretim Hattı Flexability Nasıl Geliştirilir

Profibus'un üretim hattı esnekliği üzerindeki etkisi, birlikte yüksek derecede adapte edilebilir bir otomasyon altyapısı oluşturmak için birkaç teknik özellikten kaynaklanmaktadır. Aşağıda, Profibus'un esnekliğini geliştirdiği, pratik sonuçlarla genişletdiği birincil mekanizmalar vardır.

Kolay Yeniden yapılandırma ve modülerlik

Geleneksel sabit sistemler, bir sensör taşındığında fiziksel bir yeniden şekillendirme gerektirir, ya da yeni bir eylemci eklenir veya bir istasyon tekrar tasarlanmıştır.Profebus tek bir otobüs kablosuyla bir sedan değiştirir, cihazların eklenmesine izin verir, taşınır veya bagaj hattından uzaklaşmak veya değiştirme sürücülere otomatik olarak yeniden yapılandırılırsa - örneğin, bir otomatik olarak yeni bir ürün için yeniden yapılandırılır.

Modülerity, Profibus'un uzaktan I/O istasyonları için desteği tarafından daha da geliştiriliyor ve sadece bir otobüs kablosu, alan cihazlarına yakın olan yüzlerce bireysel analog veya dijital sinyalden yeniden icat edilmesinden daha basit bir görevde bulunabilir.

Gerçek Zamanlı Veri Değişimi ve senkronizasyon

Üretim hattı esnekliği genellikle normal bir yükleme için hızlı yanıt gerektirir, kontrolcülerin sensör değerlerini okumasına ve güncellemeye olanak sağlar, bir araç aşınma göstergesi veya bir reçete değişikliği sağlar.Proibus-DP, yem oranlarını ayarlamak için lineer ve taşıyıcıları sabit bir yükleme için 1 m olarak ayarlar.

Olaya dayalı senkronizasyon gerektiren süreçler için, Profibus, farklı ürün boyutlarına rağmen tam olarak göreceli pozisyonları sürdürmesi gereken bir paketleme makinesine sahiptir.Isochron Profibus, farklı paket biçimleri için farklı hareket profilleri arasında geçiş sağlar. Bu özellik çok eksenli hareket kontrol uygulamaları için kritiktir - örneğin, servo sürücüleri farklı ürün boyutlarına rağmen tam olarak göreceli pozisyonları sürdürmesi gerekir.Isochron Profibus farklı paket biçimlerine göre farklı hareket profillerin arasında geçiş yapmasına izin verir.

Uzaktan İzleme ve Tanılar

Flexability sadece fiziksel konfigürasyonları değiştirmekle ilgili değildir; aynı zamanda merkezi bir yerden hattı izleme ve sorun giderme yeteneği içerir.Profebus her cihazda gömülü geniş tanı yetenekleri sağlar. Standart tanılar cihazı içerir, iletişim hataları ve uygulama özellikle uyarılar (örneğin, düşük akışkan seviye, yüksek sıcaklık).

Operatörler ve bakım personeli, insan-makine arayüzünden canlı tanılara erişebilir (HMI) veya daha yüksek seviyeli bir bakım sistemi. Bir hata meydana geldiğinde - planlanmamış bir hata veya kablo molası gibi - sistem tam cihazı ve tür başarısızlıkları ölçebilir, genellikle üretim kalitesi bozulmadan önce. Uzaktan izleme tahmin edici bakım stratejileri: tanısal verilerdeki eğilimler (örneğin, artan motor mevcut veya yükselen sıcaklık gibi) planlanmamış kesintiler sırasında onarımları planlanmamış olarak analiz edilebilir.

Geniş bir Cihazların ve Sistemlerin A Wide Range ile entegrasyon

Profibus basit I/O. değişken frekans sürücüleri gibi karmaşık cihazlarla sınırlı değildir, servo sürücüler, pnömatik kapak terminalleri, barkod okuyucuları, tart ölçekler ve vizyon sistemleri. Her cihaz tipi standart bir profile uygundur, yani bir üreticiden bir sürücüye otomatik olarak bir sürücüye kadar özel bir programlama yapmadan konuşabilir.Çünkü bu interoperability tüm kontrol sistemini yerine getirmeli.

Ayrıca, Profibus, daha yüksek seviyeli ağlarla Ethernet tabanlı sistemlere entegre edilebilir (örneğin, bir Profibus-Ethernet ağ geçidi veya Profinet) Bu bağlantı, üretim yürütme sistemleri (MES), kurumsal kaynak planlama (ERP), ve bulut tabanlı analiz platformları ile otomatik olarak yeni tarifler indirebilir ve bir Profibus-to-Ethernet ağ geçidi aracılığıyla, makine parametrelerini ayarlar ve yeni bir ürün üretmesine olanak sağlar.

Sıcak Swapping ve DeviceChange

Birçok Profibus uygulamasında, köle cihazları yeni bir cihazda (aynı yapılandırmaya sahipse) ve birkaç otobüsle normal bir işlem olarak bilinen bir özellik olarak değiştirildi.Bir sensör veya bir I/O modülü başarısız olduğunda, bir teknisyen eski cihazı kaldırabilir ve yeni bir cihazda yapıştırabilir (aynı konfigürasyona sahipse) ve yeni bir cihazın (aynı konfigürasyonu varsa) ve normal bir işlemden sonra normal bir işlem süresi en aza indirmek için hattın gerekli olan bakım sırasında süresi en aza indirmesini sağlar.

Vaka Çalışmaları ve Endüstri Uygulamaları

Profibus'un teorik yararları, çeşitli endüstrilerde gerçek dünya dağıtımlarında iyi bir şekilde değerlendirilmektedir. Belirli uygulamalarla ilgili olarak Profibus'un doğrudan üretim hattı esnekliğini nasıl artırdığını göstermektedir.

Otomotiv Meclisi: Hızlı Model Değişim

Büyük bir Avrupa otomotiv üreticisi, farklı araç platformları için birden fazla montaj hattı işletiyor. Her platform, eşsiz robot programları, araçlama ve konveyör parametrelerini kullanarak Profibus tabanlı otomasyon, bitki, tipik yarı günlük olarak gerekli olan 30 dakika altında modeller arasında geçiş yapabilir.Yeni bir model tanıtıldığında, mühendisler sadece Profibus aracılığıyla güncelleştirilmiş cihaz yapılandırmalarını ve robot trajektörleri indirin; bus kablolama kalır.

Gıda ve İçecek: Esnek Ambalaj Hatları

Birçok paketli atıştırmalıklar üreten bir gıda işleme tesisinde, paketleme hattı farklı çanta boyutlarıyla, ısıtılması ve her cihazla ölçümlemek için Profibus kullanır, taşıyıcı hızları, çantayı eskileri, mühürleyicileri ve konveyörleri doldururken, bu değişiklik gerekli el ayarlamaları mekanik duraklamalar ve güçlü bir şekilde azaltır.Probuslar üzerinde her cihazda %45 dakika boyunca otomatik olarak taşıyıcı hızlanır.

İlaç üretimi: Batch uygunluk ve Flexability

İlaç üretimi sıkı bir şekilde takip edilebilir ve geçerlilik gerektirir. Bir sözleşme üreticisi, ağır patlamaya dayanıklı muhafazalar olmadan Profibus-PA'yı steril dolum hattına bağlar, baskı vericileri ve valf hareketleyicileri.Profesyonel güvenlik, valf noktalarının sabit akışlarını ve kütle akış profillerini otomatik olarak günceller. Sistem, 21 CFR Part 11 elektronik kayıtlarına uymadan farklı anahtarlama verileri otomatik olarak otomatik olarak diğer yandan otomatik olarak tekrarlama sağlar.

Malzeme işleme ve Warehousing

Büyük bir dağıtım merkezinde, bir konveyör sistemi, taşıyıcılar ve türler Profibus tarafından kontrol edilir.Yerel olarak zirve hacimlerini (örneğin, tatil alışverişini) kullanarak, Profibus uzaktan I/O kullanarak, depo yeniden yapılandırılabilir bölgeler - konveyörler ve fotoğraf-gözlüler - onları otobüse sürükleyerek otomatik olarak yeni ayarlama ve fikre uyum sağlar.Probus olmadan, her sensör yeniden şarj edilebilir.

Meydanlar ve Future Outlook

Güçlü yönlerine rağmen, Profibus, modern üretim ortamlarında uygulanabilirliğini etkileyen bazı kısıtlamalarla karşı karşıyadır. Bu zorlukların anlaşılması gelecekteki otomasyon stratejilerinin planlanması için önemlidir.

Anahtar Zorluklar

Future Outlook: Profinet ve Ötekilere Göç

Otomasyon endüstrisi, öncelikle Profinet'in yüksek bant genişliği (100 Mbit / 1 Gbit /s) sunarak Profinet-Profibus ağlarına (yıldız, ağaç, yüzük) ve entegre bir BT güvenliğine izin veren birçok mevcut tesis, Profibus, yüksek kapasiteye sahip olan yüksek maliyet nedeniyle yıllarca Profibus kullanmaya devam edecektir.

Zamana uygun ağlama (TSN) ve IO-Link gibi teknolojiler de üretim hattı esnekliğinin geleceğini şekillendiriyor. TSN standart Ethernet üzerinden deterministik iletişim sağlar, potansiyel olarak hem Profibus hem de Profinet'i yüksek performanslı uygulamalar için değiştirir. IO-Link, bir nokta-to-point iletişim standardı, sensörler ve eylemciler için, Profibusları zengin tanı ve otomatik cihaz yapılandırmasını sağlayarak tamamlamaktadır.

Profibus International (PI), Profibus ve Profinet standartlarını koruyan organizasyon, her iki protokolü de desteklemeye devam ediyor. Uzun vadeli yol haritası belgeleri, Profibus'un en az on yıl boyunca desteklenecek ve mevcut alan cihazları ile uyumluluk hala özel uygulamalar için serbest bırakılacak (örneğin, tehlikeli konum valfleri).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Profibus kendini sağlam, esnek ve güvenilir bir iletişim omurgası olarak kanıtlamıştır, doğrudan üretim hattı adapte edilebilirliği artırır. master-slave mimarisi, gerçek zamanlı performans, uzaktan teşhis yetenekleri ve geniş cihaz içebilirlik üreticilerin piyasa değişikliklerine yanıt verir ve yüksek oranda yüksek oranda devam eder.