Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Zařízení pro Ethernet Powerlink

Ethernet jako efektivní alternativa průmyslových sběrnic nabývá na významu na všech úrovních řízení. Tento příspěvek představuje dvě zařízení s rozhraním Ethernet Powerlink. V úlohách řízení pohonů se uplatní rotační snímače polohy s adekvátními rozhraními. Tyto snímače nezajišťují pouze prostou konektivitu k podnikovým sítím. K základním funkcím patří také schopnost práce v reálném čase, inteligentní nadstavbové funkce a celosvětová dostupnost údržby prostřednictvím standardních prohlížečů. Druhým představovaným zařízením je statický směrovač IP pro propojení ethernetové sítě se segmentem sítě pracujícím v reálném čase.
 

Absolutní snímač polohy s rozhraními Powerlink a TCP/IP

Absolutní snímač polohy s rozhraními Powerlink a TCP/IP, který dodává firma Pepperl+Fuchs, je vhodný pro standardní úlohy i pro řízení v reálném čase. Mají-li být snímače polohy s rozhraním Ethernet využity v úloze bez zvláštních požadavků na provoz v reálném čase, jsou ideální volbou zařízení s rozhraním TCP/IP. Lze se k nim snadno připojit a zprovoznit je z libovolného počítače. Nezajišťují však deterministické chování: s rostoucím zatížením sítě častěji vznikají kolize, jejichž řešení vyžaduje čas. Správná struktura sítě a instalace přepínačů pomohou zvýšit výkon a v ideálním případě lze dosáhnout doby cyklu až 1 ms. K ještě kratším cyklům vede použití zařízení s rozhraním Powerlink. Toto rozhraní pracuje na principu plánovaného cyklického přenosu dat nad protokolem Ethernet, a tím zcela vylučuje kolize. Výsledkem jsou cykly až 200 μs, které postačí i pro náročná řešení s pohony.
 
Společnost Pepperl+Fuchs Drehgeber GmbH dodává uživatelům různé absolutní snímače polohy pro připojení k sítím Ethernet TCP/IP a Powerlink. Jednootáčkové verze dosahují maximálně šestnáctibitového rozlišení a mohou být doplněny víceotáčkovou verzí, která zvětšuje rozlišení o dalších 14 bitů na celkově 30 bitů. Stejně jako modely s průmyslovou sběrnicí (fieldbus), nabízejí i snímače polohy s rozhraním Ethernet další funkce, jako je parametrizovatelný výstup polohy, funkce ovládání vačky, výstup aktuální rychlosti a diagnostické funkce.
 
Do snímačů polohy je integrován webový server, umožňující parametrizaci z počítače se standardním webovým prohlížečem. Uživatelské rozhraní založené na stránkách HTML a appletech Java zajišťuje komfortní konfiguraci parametrů a pohodlné sledování stavových zpráv.
 

Směrovač Powerlink – spojení pod kontrolou

Směrovač Powerlink, který dodává společnost Hirschmann Automation and Control GmbH, umožňuje kontrolovaný přístup k segmentům sítě v reálném čase. Uživatelé také mohou využívat transparentní přístup protokolem IP ze vzdálené stanice k automatu PLC, pohonům či jednotkám I/O. Velkou výhodou je, že odpadá úmorné nastavování sítě přístroj po přístroji, protože všechny součásti lze snadno nakonfigurovat na směrovači Powerlink. Segmenty sítě Powerlink je možné též snadno duplikovat, aniž je nutné upravovat jejich vnitřní konfiguraci. Schopnost práce v reálném čase s krátkými cykly a minimálním šumem je obvykle nutná pouze v omezené oblasti, např. v rámci jednoho stroje nebo části linky. Konstruktéři systémů však budou vždy chtít segmenty pracující v reálném čase integrovat do sítí vyšší úrovně, které mohou být připojeny např. k centrálnímu dispečinku. Bez precizního definování však toto připojení může ovlivnit výkon segmentu pracujícího v reálném čase. Proto je v samostatně definovaném časovém úseku zpracováván veškerý datový provoz, který není náročný na dodržení přesného času přenosu dat, např. přenosy konfiguračních, parametrizačních nebo diagnostických dat či přístup k webu. V segmentu pracujícím v reálném čase je také nutné kontrolovat přístup k zařízením, smějí ho mít pouze autorizovaná zařízení. V instalaci Powerlink jsou všechny zmíněné funkce zajištěny jednou konkrétní součástí – směrovačem Powerlink.
 
Zařízení Hirschmann RR-EPL je statický směrovač IP propojující otevřenou ethernetovou síť se segmentem sítě pracujícím v reálném čase. Podporuje také protokol NAT pro převádění interních adres Powerlink na externí adresy. Směrovač na straně segmentu Powerlink pracuje jako řízený uzel, a proto zajišťuje řízené vkládání externích dat do asynchronního časového úseku. Pro větší bezpečnost je přístroj opatřen integrovanou branou firewall spravující přístup k zařízením Powerlink podle adres MAC, adres IP, typu protokolu IP nebo portů UDP/TCP. Konfigurační a diagnostické funkce směrovače jsou dostupné s použitím protokolu SNMP, sériového portu, webového rozhraní nebo protokolu Powerlink. Sériové rozhraní lze využít i k nastavení dálkového přístupu k segmentu chráněného heslem.
 
(B+R automatizace, spol. s r. o.)
 
Obr. 1. Hirschmann RR-EPL