I. Inngangur
Með hraðri framþróun iðnaðar sjálfvirkni tækni, hafa forritanlegir rökstýringar (PLC) orðið kjarnatæki á þessu sviði, sem sjá sífellt útbreiddari notkun. Fieldbus, sem mikilvæg samskiptatækni sem tengir PLC við vettvangstæki, er einnig verið að samþætta dýpra inn í PLC stjórnkerfi. Þessi grein mun kanna rækilega notkun PLCs í fieldbus kerfum, fjalla um hugtak, gerðir og eiginleika fieldbus, svo og sértæka notkun og kosti PLCs innan fieldbus kerfa.
II. Yfirlit yfir Fieldbus
Fieldbus er samskiptanet sem er hannað til að tengja vettvangstæki (svo sem skynjara, stýrisbúnað og tæki) við stjórnkerfi. Það sendir stöðuupplýsingar og stjórnskipanir með stafrænum merkjum, sem gerir upplýsingaskipti og samræmda notkun milli tækja kleift. Fieldbus tæknin býður upp á hreinskilni, samvirkni, valddreifingu, stafræna væðingu og stöðlun, sem veitir öflugan stuðning við hönnun og innleiðingu iðnaðar sjálfvirknikerfa.
Fjölmargar gerðir af sviðsrútum eru til, þar á meðal PROFIBUS, EtherCAT, CANopen, ControlNet, SERCOSinterface, Ethernet og PROFINET. Hvert strætókerfi hefur sérstaka eiginleika sem henta mismunandi kröfum um sjálfvirkni í iðnaði. Til dæmis, PROFIBUS, sem er þekkt fyrir mikinn hraða, áreiðanleika og-kostnaðarhagkvæmni, er víða notað í framleiðslu sjálfvirkni, sjálfvirkni bygginga, sjálfvirkni ferla og orkuframleiðslu/flutning/dreifingu. EtherCAT, með einstaka afköstum og notendavænni-vænni nálgun, hefur komið fram sem leiðandi í iðnaðar sjálfvirkni.
III. PLC forrit í Fieldbus kerfum
Sem kjarnatæki í sjálfvirkni í iðnaði gegna PLCs lykilhlutverki í fieldbus kerfum í gegnum eftirfarandi forrit:
Gagnaöflun og eftirlit
PLCs tengjast vettvangstækjum í gegnum fieldbus til að safna-rauntíma stöðuupplýsingum eins og hitastigi, þrýstingi, flæðihraða og vökvastigi. Samtímis senda PLC aflað gögn til hýsingartölva eða vöktunarkerfa í gegnum fieldbus, sem gerir fjarvöktun og stjórnun á vettvangsbúnaði kleift. Þessi gagnaöflun og eftirlitsgeta gerir sjálfvirknikerfum iðnaðar kleift að fylgjast stöðugt með rekstrarstöðu, skynja og taka á frávikum án tafar og auka þannig áreiðanleika og stöðugleika kerfisins.
Útgáfa stjórnskipunar
PLC tekur á móti stjórnskipunum frá hýsingartölvunni eða stýrikerfinu í gegnum sviðsrútuna, greinir þessar skipanir og gefur þær út í samsvarandi vettvangstæki. Þessar stjórnskipanir geta falið í sér aðgerðir eins og ræsingu/stöðvun tækis, hraðastillingu og flæðishraðastillingu, sem gerir nákvæma stjórn á vettvangsbúnaði kleift. Stjórnunaraðgerð PLC gerir iðnaðar sjálfvirknikerfum kleift að stilla rekstrarstöðu tækisins í samræmi við raunverulegar kröfur og bæta þannig framleiðslu skilvirkni og gæði.
Samskipti og samhæfing
PLCs hafa samskipti við önnur PLCs eða stjórnkerfi í gegnum fieldbus, sem gerir upplýsingaskipti og samvinnurekstur milli tækja kleift. Þessi samskipta- og samhæfingargeta gerir iðnaðar sjálfvirknikerfum kleift að mynda samþætta heild og ná fram samtengdum og samstilltum aðgerðum tækja. Til dæmis, í framleiðslulínum, geta margar PLCs átt samskipti í gegnum fieldbus til að samstilla ræsingu/stöðvun tækis og hraðastillingaraðgerðir, auka samhæfingu og skilvirkni lína.
Kerfissamþætting og stækkun
PLCs geta samþætt og stækkað með öðrum stýrikerfum í gegnum fieldbus til að mynda stærri -sjálfvirknikerfi í iðnaði. Þessi samþættingar- og stækkunarmöguleiki gerir sjálfvirknikerfum iðnaðar kleift að skala virkni þeirra og stærð eftir þörfum og uppfylla fjölbreyttar kröfur á sviði og notkun. Til dæmis, í sjálfvirknikerfum bygginga, geta PLCs samþætt og stækkað við brunaviðvörunarkerfi, loftræstikerfi, ljósakerfi osfrv., í gegnum vettvangsrútu til að ná fram miðlægri stjórn og stjórnun ýmissa byggingartækja.
IV. Kostir PLC í Fieldbus forritum
PLCs bjóða upp á nokkra helstu kosti þegar þeir eru notaðir í fieldbus kerfi:
Mikill-rauntímaárangur
Með því að tengjast vettvangstækjum í gegnum fieldbus geta PLCs safnað-rauntíma stöðuupplýsingum og gefið út stjórnskipanir, sem gerir tafarlaust eftirlit og eftirlit með búnaði kleift. Þessi mikla rauntími-geta gerir sjálfvirknikerfum iðnaðar kleift að skynja og taka á frávikum án tafar, sem eykur heildaráreiðanleika og stöðugleika kerfisins.
Mikill áreiðanleiki
PLCs hafa sterka truflunarþol og bilanaþol, sem tryggir stöðugan rekstur í erfiðu umhverfi. Samtímis býður fieldbus tæknin einnig upp á öflugt truflunarþol og bilunarþol, sem tryggir áreiðanlega og stöðuga gagnaflutning. Þessi mikli áreiðanleiki gerir sjálfvirknikerfum iðnaðar kleift að starfa stöðugt yfir langan tíma.
Mikill sveigjanleiki
Bæði PLC og fieldbus tækni bjóða upp á verulegan sveigjanleika, sem gerir kleift að stilla og stækka kerfi í samræmi við raunverulegar þarfir. Hvort sem búnaðarfjöldi er fjölgaður, virkni eykst eða kerfi eru uppfærð, þá er hægt að ná þessum breytingum með einfaldri uppsetningu og forritun. Þessi sveigjanleiki gerir sjálfvirknikerfum iðnaðar kleift að laga sig að fjölbreyttum kröfum og aðstæðum.
Lágmarkskostnaður
Bæði PLC og fieldbus tækni nýta staðlaðar samskiptareglur og tækjaviðmót, sem gerir óaðfinnanlega tengingu og samskipti milli búnaðar frá mismunandi framleiðendum kleift. Þessi stöðlun dregur úr kostnaði við kerfissamþættingu og flókið viðhald, sem gerir iðnaðar sjálfvirknikerfi -hagkvæmari.
V. Niðurstaða
Notkun PLC í fieldbus-kerfum skilar fjölmörgum kostum við sjálfvirkni í iðnaði, þar á meðal mikilli-rauntímaafköstum, sterkum áreiðanleika, óvenjulegum sveigjanleika og litlum tilkostnaði. Eins og iðnaðar sjálfvirkni tækni heldur áfram að þróast, PLC og fieldbus tækni mun finna víðtækari notkun á fleiri sviðum og atburðarás, knýja áfram stöðugar umbætur í iðnaðar sjálfvirkni staðla.