I. Inngangur
Á sviði iðnaðar sjálfvirkni gegna PLC (Programmable Logic Controller) rútur mikilvægu hlutverki. Þeir þjóna sem hlekkur sem tengir PLC við ýmis tæki, skynjara og stýribúnað og tryggja nákvæma og skilvirka upplýsingasendingu. Með stöðugri framþróun iðnaðar sjálfvirkni tækni, hafa PLC rútur smám saman breyst til að mæta kröfum mismunandi notkunarsviðsmynda. Þessi grein veitir ítarlegt yfirlit yfir flokkunaraðferðir PLC strætó, bætt við hagnýtum dæmisögum og gagnagreiningu.
II. Yfirlit yfir PLC strætóflokkun
Hægt er að flokka PLC rútur út frá nokkrum forsendum, fyrst og fremst þar á meðal flutningshraða, flutningsmiðil, samskiptareglur, flutningsaðferð og samskiptareglur fyrir notkunarlag. Hver flokkunaraðferð er útfærð hér að neðan.
Flokkun eftir flutningshraða
Byggt á flutningshraða er hægt að flokka PLC rútur í háhraða rútur og lághraða strætisvagna-.
(1) Há-hraða rútur: Venjulega notaður til að senda-rauntíma gögn og stjórnskipanir, háhraða rútur starfa á hækkuðum sendingarhraða og henta fyrir aðstæður sem krefjast skjótra viðbragða. Til dæmis er EtherCAT strætó dæmigerð háhraða strætó með gagnaflutningshraða allt að 100 Mbit/s. Það býður upp á óvenjulega-rauntíma afköst og samstillingu, sem gerir það að verkum að það er víða notað í vélfærastjórnun, háhraða framleiðslulínum og svipuðum sviðum.
(2) Lághraða-rútur: Lághraði-rútur eru almennt notaðar til að senda venjubundin gögn á lægri flutningshraða, sem gerir þær hentugar fyrir aðstæður sem krefjast víðtækra gagnaskipta. Til dæmis er RS-485 strætó algeng lághraða strætó með flutningshraða venjulega undir 10 Mbit/s. Það býður upp á lengri sendingarvegalengdir og sterka truflunarþol, sem nýtur víða notkunar í ýmsum iðnaði.
Flokkun eftir flutningsmiðli
Byggt á flutningsmiðli er hægt að flokka PLC rútur í rútur með snúru, þráðlausar rútur og blendingsrútur.
(1) Rútur með snúru: Rútur með snúru tengja PLC tæki með snúrum. Algeng dæmi eru RS-485 og EtherCAT. Rútur með snúru bjóða upp á stöðuga sendingu og mikla áreiðanleika en fela í sér flókna kapal og hærri kostnað.
(2) Þráðlaus rúta: Þráðlaus rútur útiloka þörfina fyrir kapaltengingar, sem gerir samskipti milli PLCs með þráðlausri sendingu kleift. Algengar þráðlausar rútur eru Profibus-DP og Profinet. Þráðlausir rútur bjóða upp á sveigjanlegan kaðall og lægri kostnað en eru næmari fyrir umhverfisþáttum, sem leiðir til tiltölulega lakari flutningsstöðugleika.
(3) Hybrid Bus: Hybrid rútur sameina kosti bæði hlerunarbúnaðar og þráðlausra sendingaraðferða, sem innihalda bæði hlerunartengingar og þráðlaus samskipti. Algengar tvinn rútur innihalda CC-Link. Hybrid rútur geta á sveigjanlegan hátt valið annað hvort hlerunarbúnað eða þráðlausan flutningsaðferð byggt á kröfum raunverulegrar notkunarsviðs, sem ná fram skilvirkri og stöðugri gagnasendingu.
Flokkun eftir samskiptareglum
Byggt á mismunandi samskiptareglum er hægt að flokka PLC rútur í vettvangsrútur, iðnaðar Ethernet og þráðlaus iðnaðarnet.
(1) Fieldbus: Fieldbuses eins og Profibus, Modbus og CAN auðvelda fyrst og fremst samskipti milli vettvangstækja. Þau einkennast af stuttum sendingarvegalengdum og hóflegum gagnahraða og henta vel fyrir-rauntíma gagnaskipti og stjórnun milli vettvangsbúnaðar.
(2) Iðnaðar Ethernet: Iðnaðar Ethernet samskiptareglur eins og EtherNet/IP, Profinet og EtherCAT eru byggðar á Ethernet tækni, hönnuð fyrir mikinn-hraða og stóran- gagnaflutning. Industrial Ethernet býður upp á kosti eins og háan flutningshraða, langar sendingarvegalengdir og framúrskarandi eindrægni, sem gerir það mikið notað til samþættingar og samtengingar í sjálfvirknikerfum í iðnaði.
(3) Þráðlaus iðnaðarnet: Þráðlaus iðnaðarnet eins og WirelessHART og ISA100 henta fyrir iðnaðarumhverfi sem krefjast þráðlausra samskipta. Þeir bjóða upp á kosti eins og sveigjanlegan kaðall, litlum tilkostnaði og auðvelda sveigjanleika, þó að flutningsstöðugleiki og öryggi krefjist sérstakrar athygli.
Flokkun eftir sendingaraðferð
Byggt á flutningsaðferðum er hægt að flokka PLC rútur í raðrútur og samhliða rútur.
(1) Serial Bus: Raðbrautir eins og RS-232 og RS-485 senda gögn í gegnum raðsamskipti. Þeir eru með einfalda uppbyggingu og litlum tilkostnaði en bjóða upp á tiltölulega lágan flutningshraða.
(2) Samhliða rútur: Samhliða rútur, eins og GPIB, senda gögn með samhliða samskiptum. Þeir bjóða upp á háan flutningshraða og skilvirkni en eru með flókin mannvirki og hærri kostnað.
Flokkun eftir Application Layer Protocol
Byggt á samskiptareglum forritalags er hægt að flokka PLC rútur í stjórnlagssamskiptareglur og samskiptareglur tækjalags.
(1) Stýrilagssamskiptareglur: Stýrilagssamskiptareglur eins og PLCopen og CIP leggja áherslu á gagnasamskipti og stjórn á milli PLC stýringa. Þeir tryggja skilvirk, áreiðanleg samskipti á milli PLCs og milli PLCs og annarra stjórntækja.
(2) Device Layer Protocols: Device Layer Protocols eins og DeviceNet og AS-i auðvelda fyrst og fremst samskipti milli PLCs og vettvangstækja. Tækja-samskiptareglur tryggja að PLCs geti nákvæmlega og í raun-aflað gagna og stöðuupplýsinga frá tækjum á vettvangi, sem gerir nákvæma stjórn á þessum tækjum kleift.
III. Umsóknartilvik um flokkun PLC strætó
Til að útskýra notkunarsviðsmyndir og kosti PLC strætóflokkunar betur eru nokkur hagnýt tilvik greind hér að neðan.
(1) Umsókn um háhraða strætisvagna-
Í-háhraða framleiðslulínum er EtherCAT strætóinn almennt notaður vegna einstaklega hás flutningshraða og rauntíma-getu. Íhugaðu stimplunarframleiðslulínu í bílaverksmiðju, þar sem nákvæm stjórn á mörgum stimplunarpressum er nauðsynleg til að tryggja nákvæmni vinnslu íhluta og skilvirkni í framleiðslu. Með því að nota EtherCAT rútuna geta pressustýringarnar fengið rauntímagögn- frá ýmsum skynjurum á framleiðslulínunni-svo sem staðsetningu, hraða og þrýstingi-og gerir það kleift að stjórna pressunum nákvæmlega. Sendingarhraði EtherCAT strætósins, allt að 100 Mbit/s, tryggir gagnaraun-afköst og nákvæmni, sem gerir allri framleiðslulínunni kleift að starfa á skilvirkan og stöðugan hátt.
(2) Umsókn um þráðlausa rútu
Í námuvinnslu, flókið landslag og erfiðar aðstæður gera uppsetningu og viðhald þráðlausra samskiptalína afar kostnaðarsama. Þar af leiðandi bjóða þráðlausar rútur kjörna lausn. Íhugaðu eftirlitskerfi fyrir námubúnað í stórri námu. Með því að taka upp WirelessHART þráðlausa strætótækni gerir þetta kerfi kleift að-rauntíma eftirlit og fjarstýringu á námubúnaði. WirelessHART býður upp á kosti eins og langar sendingarvegalengdir, sterka truflunarþol og auðveldan sveigjanleika. Þetta gerir eftirlitskerfinu kleift að ná yfir allt námusvæðið, fanga- rauntíma rekstrarstöðu og gögn úr öllum námubúnaði. Þetta eykur ekki aðeins öryggi námu og framleiðslu skilvirkni heldur dregur einnig úr viðhaldskostnaði.
(3) Umsókn um blendingsrútu
CC-Link hybrid strætótækni nýtur víðtækrar notkunar í snjöllum vöruhúsakerfum. Þessi kerfi verða samtímis að vinna úr miklu magni af gögnum og stjórnskipunum, þar með talið vöruinntöku, aðgerðum á útleið og geymsluaðlögun. Með því að taka upp CC-Link Hybrid Bus tækni, samþætta þessi kerfi bæði þráðlausar og þráðlausar samskiptaaðferðir. Þessi nálgun tryggir stöðugan og áreiðanlegan gagnaflutning á sama tíma og hún eykur sveigjanleika og sveigjanleika kerfisins. CC-Link Hybrid Bus styður einnig margar samskiptareglur og tækisaðgangsaðferðir, sem gerir samhæfni við fjölbreyttan búnað og skynjara.
(4) Umsókn um Fieldbus
Í sjálfvirkni í iðnaði er víða tekin upp fieldbus tækni eins og Profibus og CAN bus. Íhugaðu sjálfvirka framleiðslulínu í matvælavinnslu sem notar Profibus fieldbus tækni til að ná rauntíma eftirliti og stjórn á öllum framleiðslustigum. Profibus býður upp á miðlungs flutningsfjarlægð og stöðugan gagnahraða, sem gerir það tilvalið fyrir gagnasamskipti og stjórn á milli vettvangstækja. Í gegnum Profibus rútuna getur stjórnandi framleiðslulínunnar fengið-rauntíma rekstrarstöðu og gögn úr hverju tæki og þannig náð nákvæmri stjórn og stjórnun á öllu framleiðsluferlinu.
Í stuttu máli, flokkun og notkunartilvik PLC rútur sýna fram á fjölbreytileika og sveigjanleika iðnaðar sjálfvirkni tækni. Mismunandi strætótækni hentar mismunandi notkunarsviðum og kröfum. Með því að velja viðeigandi strætótækni er hægt að ná fram nákvæmri stjórnun og stjórnun iðnaðar sjálfvirknikerfa, sem eykur framleiðslu skilvirkni og öryggi.