Témata
Reklama

Rychlá ethernetová komunikace

Řídicí systémy, operátorské panely, adaptéry, převodníky a komunikační software určené pro populární sítě Ethernet vyrábí firma Rockwell Automation. Společným jmenovatelem je komunikační protokol Ethernet/IP, který je vystavěn na architektuře NetLinx

jež je implementovaná i v sítích DeviceNet a ControlNet. Ethernet/IP je zpravován nezávislou organizací ODVA, která má na starosti i DeviceNet.
Reklama
Reklama
Reklama

I/O komunikace

Přestože je Ethernet/IP primárně určen pro informační vrstvu a přenos velkých datových celků v podnikové sféře, je možné ho použít i pro přenos I/O dat z technologie, tedy velmi malého objemu dat, opakovaně a s velkou rychlostí. Velmi dobrých výsledků je pak dosaženo v ethernetových sítích s rychlostí komunikací 100 Mb/s. Přesto ani toto rychlé spojení nemůže konkurovat IO komunikaci v sítích ControlNet, které je v průměru minimálně dva až třikrát rychlejší, protože komunikace v sítích ControlNet je důsledně plánovaná a deterministická. Při testech rychlosti přenosu I/O dat v síti Ethernet/IP s komunikační rychlostí 100 Mb/s, byla mezi ControlLogixem a modulem 1794-AENT naměřena rychlost odezvy 4 ms. I když je tedy přenos IO dat v sítích Ethernet pomalejší než v sítích ControlNet, nabízí uživateli celou řadu výhod. První a patrně nejpodstatnější z nich je cena implementace tohoto řešení. Druhou výhodou je jeho snadnost, vyplývající ze všeobecné znalosti sítí Ethernet. Z programátorského hlediska je pak ušetřen čas, protože není nutné programovat - plánovat komunikaci pomocí speciálního softwaru RSNetworx. Přesto je toto řešení spojeno také několika nevýhodami, z nichž nejzávažnější je nemožnost použití redundadní kabeláže, nedeterministická komunikace a s tím spojená bezpečnost komunikace, která je v sítích ControlNet mnohonásobně vyšší. Ethernet/IP s IO komunikací tedy síť ControlNet nenahrazuje, ale jen nabízí doplňující řešení. V produktech firmy Rockwell Automation je Ethernet/IP s IO komunikací implementován v komunikačních modulech 1756-ENET série B (10 Mb/s), dále modulu 1756-ENBT (10/100 Mb/s), adaptéru 1794-AENT (10/100 Mb/s) pro vzdálené FLEX IO moduly a operátorských panelech PanelView standard (10/100 Mb/s).

Operátorské panely

S rostoucími požadavky na kapacitu a rychlost zobrazování údajů z řídicích systémů na operátorských panelech přestává vyhovovat tradiční komunikace po lince RS232/422/485. Uživatelé stále častěji vyžadují zobrazení dat v reálném čase bez drobných časových prodlev a s okamžitou odezvou. Těmto požadavkům beze zbytku vyhovují operátorské panely PanelView standard s komunikací Ethernet. Tyto panely jsou nabízeny s monochromatickými i barevnými obrazovkami a uživatel může zadávat potřebné údaje nejen pomocí klávesnice, ale také pomocí dotykové obrazovky. Nejmenší z těchto panelů má úhlopříčku 5,5". Operátorské panely zpravidla nebývají ve stejném místě jako vlastní řídicí systém. Protože sítě Ethernet jsou dnes běžnou součástí každého podniku či firmy, je tedy možné s velkou výhodou využít stávající kabeláže a připojit řídicí systém a operátorský panel do těchto sítí. Operátorské panely s ethernetovou komunikací tedy nepřinášejí jen novou kvalitu v rychlosti, ale jejich užití šetří náklady při instalaci, protože je možné použít stávajících sítí a instalace nových komunikačních kabelů není nutná. Protože výhoda tohoto řešení je dobře patrná, rozhodl se Rockwell Automation, že ve všech nových operátorských panelech PanelView Plus bude standardně implementován nejen komunikační kanál RS232, ale i komunikační kanál pro Ethernet.

Komunikační software

Nejen kvalitní hardware, ale také software a z něj především komunikační programy dodávají sítím Ethernet jejich sílu. Základním a společným komunikačním softwarem pro všechen ostatní software je RSLinx, který pracuje jako DDE a OPC server. Služeb RS Linxu využívá software vizualizační, vývojový pro řídicí systémy, RS Networx pro konfiguraci síti, ale třeba také RS SQL, který zprostředkovává komunikaci mezi řídicími systémy a SQL databázovými servery. RS Linx nemusí fungovat jen jako "obyčejný" DDE a OPC server. Ve verzi Gateway může fungovat jako brána pro ostatní pracovní stanice se softwarem RSLinx, v tomto případě nabízí své hardwarové komunikační prostředky a může je tedy v sítích Ethernet sdílet. Uvedené řešení na obrázku šetří nejen náklady na hardware, protože není nutné vybavovat každou stanici komunikační kartou pro ControlNet, ale zvyšuje i celkovou propustnost sítě, protože data z řídicího systému jsou požadována jen jednou společně a ne každou stanicí zvlášť individuálně.

Aktivní obrazovka

Jednou z mnoha vlastností softwaru RS View je jeho komunikace po síti Ehternet v informační vrstvě. Pokud ho doplníme o službu Active Display Server/Client, otevře se nám možnost zobrazovat "živá" data z vizualizace na ostatních pracovištích v síti Ethernet. Díky rychlosti Ethernetu mají uživatelé dojem, jakoby seděli přímo ve velínu, a mají možnost sledovat v reálném čase, co se děje v technologii. Údržba takového systému je velmi jednoduchá, protože aplikace je fyzicky pouze jedna a na ostatních pracovištích běží jen "tenký" klient. Toto řešení má několik výhod. První spočívá v tom, že programátor nemusí vytvářet několik aplikací, ale pouze jednu. Druhou výhodou je, že pracovníci ostatních provozů jsou lépe informování o stavu technologie, což zvyšuje pružnost a koordinaci výroby, a další předností je, že i podnikový management může okamžitě reagovat a plánovat podle potřeb, případně řešit vzniklé problémy.

Vylepšené komunikační rozhraní

Řada malých řídicích systémů má pouze komunikační kanál s RS232, který má omezené možnosti. V mnoha případech se objevují požadavky, aby i tyto samostatně stojící řídicí systémy byly začleněny do podnikové informační vrstvy, případně si mezi sebou předávaly informace. Proto firma Rockwell vyvinula převodník 1761-NET-ENI, který převádí RS232 (DF1 full duplex) na Ethernet/IP. Tento modul není jen obyčejným převodníkem, ale funguje také jako "router" pro DF1 zprávy a může také zajistit odesílání dat z řídicího systému pomocí e-mailu, případně zaslání dat na mobilní telefon. V modulu je umístěna routovací tabulka, která funguje tak, že DF1 adrese na síti odpovídá adresa ve formátu TCP/IP (x.x.x.x). Kapacita routovací tabulky je padesát adres a jsou v rozsahu adres 50 - 99. Obdobně funguje i tabulka e-mailových adres: Pokud řídicí systém vyšle zprávu na adresu 100 - 149, je automaticky transformována na e-mail s adresou, která je uvedena v tabulce. Vzhledem k tomu, že je možné odeslat e-mail na mobilní telefon mohou být tímto způsobem velice jednoduše přenášena důležitá data vybraným pracovníkům. Protože převodník je kompatibilní se všemi zařízeními, která komunikují pomocí DF1 protokolu, je možné připojit k sítí Ethernet také operátorské panely PanelView, které jsou vybaveny komunikačním kanálem RS 232 (DF1 full duplex).

Řídicí systémy

Malé řídicí systémy MicroLogix1000/1200/1500 samy o sobě nedisponují komunikačním kanálem pro Ethernet. Mají však komunikační RS-232 s protokolem DF1 full-duplex, a tak je možné i tyto malé řídicí systémy velice snadno zapojit do sítí Ethernet pomocí převodníku 1761-NET-ENI.
Celou řadu procesorů, které se liší především komunikačními možnostmi, jsou vybaveny systémy SLC500. Procesor SLC 5/05 je přímo vybaven komunikačním kanálem pro Ethernet a jeho integrace do sítí Ehernet je tedy okamžitá. Procesory SLC5/03 a SLC5/04 nedisponují kanálem pro Ethernet, přesto je však možné připojit je do sítí Ehernet, a to prostřednictvím převodníku 1761-NET-ENI, který se připojí na kanál "0" s RS232 a protokolem DF1 full duplex.
Řídicí systémy CompactLogix a FlexLogix jsou stejně výkonné jako ControlLogix. Mají však omezený počet vstupů/výstupů a komunikační schopnosti, a proto jsou mnohem levnější než řídicí systém ControlLogix. Řídicí systém CompactLogix je možné připojit do sítě Ethernet jen pomocí převodníku 1761-NET-ENI. Pro FlexLogix se má v brzké době objevit komunikační karta pro Ethernet. K dispozici je již karta pro ControlNet a DeviceNet.
Vysoký výpočetní výkon je vlastností systému ControlLogix - pokud je použito vícero procesorů v jednom rámu, je ještě vyšší. Stejně tak lze výkon stupňovat pomocí většího množství procesů. Takto můžeme stupňovat komunikační možnosti ControlLogixu přidáním několika komunikačních karet pro Ethernet. Komunikační karta pro ControlLogix se jmenuje 1756-ENBT a komunikační rychlost této karty je 10 a 100 Mb/s. Existuje také levnější varianta s názvem 1756-ENET, která však má rychlost pouze 10 Mb/s. V brzké době by se měla objevit také komunikační karta přímo s připojením na optické vlákno.
Bližší informace a specifikace Ethernet/IP jsou volně dostupné na adrese www.odva.org, Rockwell Automation v Česku zastupuje firma Controltech.
Petr Mikšovský
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 30322
Datum: 12. 03. 2003
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Budoucnost patří spolupráci člověka s robotem

Automatizaci si lze z dnešní výroby jen stěží odmyslet. V mnoha případech jsou její jednotlivé stupně zaváděny plynule. Průmyslové roboty postupně přebírají různé nové úkoly a spolupracují stále těsněji s člověkem. Spolupráce člověk–robot (Human-Robot-Collaboration – HRC) se tak stává nedílnou součástí automatizace.

Novinky ve vývoji řídicího systému SandRA

Společnost ZAT každoročně představuje novinky ve vývoji českého řídicího systému SandRA. Nač se zaměří letos? „V roce 2016 jsme se věnovali vývoji a posílení vizualizace a komunikace, letos cílíme na kybernetickou bezpečnost a rozvoj aplikací a služeb směrem k Průmyslu 4.0,“ říká Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj společnosti ZAT a.s.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit