Decentralizacja – dobrze i oszczędnie
Decentralizacja stała się dość znaną koncepcją wraz z rozwojem systemów komunikacji przemysłowej. Same założenie jest bardzo proste i ma na celu znaczne ułatwienie montażu i utrzymania danej linii produkcyjnej czy też maszyny. Bazujemy tutaj na funkcjach i możliwościach pewnych interfejsów komunikacyjnych wykorzystywanych w automatyce przemysłowej. Uniezależnienie się od jednego, centralnego sterownika pozwala osiągnąć znaczne korzyści ekonomiczne jak i użytkowe. Skorzystanie z gotowych rozwiązań komunikacyjnych nie tylko obniża koszt okablowania ale pozwala na znacznie lepszą i szybszą diagnostykę w przypadku pojawienia się jakichkolwiek problemów. Dodatkowo zapewniona jest wysoka “odporność” na błędy instalacyjne, co znacznie skróca czas procesów konfiguracyjnych i uruchomienia.
Firma Bihl+Wiedemann wykorzystuje magistralę AS-Interface jako podstawę techniczną dla systemów I/O. AS-Interface jest przemysłowym interfejsem sieciowym dla systemów zautomatyzowanych. Technologia ta została zaprojektowana jako rozwiązanie do łączenia prostych urządzeń we/wy, takich jak czujniki i zadajniki w wykonaniu zarówno analogowym jak i binarnym, włączając w to urządzenia odpowiedzialne za realizację funkcjonalności bezpieczeństwa.
System ASi wykorzystuje prosty, dwużyłowy płaski lub okrągły przewód łączący wszystkie urządzenia podrzędne, w dowolny sposób (bez ograniczeń topologicznych). Jest to jedna z podstawowych zalet tego interfejsu, szczególnie w odniesieniu do konwencjonalnego, równoległego okablowania, gdzie każdy pojedynczy sygnał musi być podłączony bezpośrednio do systemu sterowania. Przewód ASi stanowi zarówno magistralę komunikacyjną jak i dostarcza zasilania co zmniejsza złożoność systemu, i ogranicza koszty calej inwestycji.
Charakterystyka systemu AS-Interface
| Długość interfejsu | 100m (rozszerzalna z wykorzystaniem terminatorów, repeaterów itd do max 1000m; 200m dla ASi5 |
| Liczba modułów na sieć | Max. 62 dla ASi3 / Max. 96 dla ASi5 (nie rekomendowane) |
| Liczba binarnych I/O | Do 248 wejść i do 248 wyjść (ASi3); 384 I/O i więcej (ASi5) |
| Liczba analogowych I/O | Do 124 wejść lub wyjść |
| Czas cyklu | Max 10ms dla 248 I/O (ASi3); Max. 1,27ms dla 384 I/O (ASi5) |
| Topologia | Dowolna |
Zalety modułów IP20 (szafkowych) Bihl+Wiedemann
System wykorzystujący szafkowe moduły IP20 firmy Bihl+Wiedemann staje się ekonomicznie uzasadniony już od 3 stacji wejść/wyjść.
Rozwiązania konkurencyjne wymagają stosowania dodatkowych i dość kosztownych łączników interfejsowych. Dodatkowym kosztem, często pomijanym w porównaniach kosztowych, są niewątpliwie wtyczki.
Co również istotne, moduły szafkowe można instalować w dowolnych miejscach szaf sterowniczych. Nie wymagają szyn łączących jak to ma miejsce w systemach konkurencyjnych, a jedynie połączenia magistralą ASi (przewodem dwużyłowym).
Po prawej porównanie ilościowe (a zatem również ekonomiczne) dla przykładowego systemu wymagającego decentralizacji oraz 36 wejść/wyjsć.
Zalety polowych modułów I/O (IP67) Bihl+Wiedemann
AS-Interface oferuje unikalną technologię metody montażu modułów polowych, nazywaną technologią „piercing”. Medium transmisyjnym i zasilającym jest żółty, płaski i profilowy przewód ASi. Unikalny profil stanowi mechaniczne zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji podczas montażu. Każdy moduł polowy jest wyposażony jest w igły, które podczas instalacji przebijają izolację przewodu i stykają się z jego dwoma żyłami. Sam przewód ASi ma pewne zdolności wulkanizacyjne, a więc nie ma kłopotu z utratą stopnia IP w momencie kiedy moduł jest demontowany z magistrali. W rezultacie rozbudowa, czy też modyfikacja sieci AS-Interface nie przysparza żadnych problemów.
Konwencjonalny system sieciowy wymaga zastosowania szeregu drogich akcesoriów montażowych (jak wtyczki sieciowe i wtyczki zasilania). Wszystkie przewody muszą być przygotowane wcześniej w określonych długościach, co nie pozwala na proste i tanie zmiany instalacyjne, często wymagane podczas montażu.
Prosta i bezproblemowa technika łączenia typu „piercing” zapewnia swobodę instalacyjną zarówno na etapie projektowania nowej aplikacji, montażu czy też późniejszych modyfikacjach i rozbudowie.
Dla takiego systemu jak powyżej porównanie ilościowo-kosztowe wygląda następująco:
Niewątpliwą zaletą AS-Interface jest wspomniane wcześniej brak ograniczeń topologicznych. Wszystko inne systemy komunikacji sieciowej są ściśle określone i wymagają trzymania się jedynie jednej dozwolonej topologii (jak linia). W przypadku ASi nie ma takiej konieczności. Dozwolone jest stosowanie każdej znanej topologii jak linia, gwiazda, rozgałęzienia itd. W przypadku rozgałęzień zalecane jest nie przekraczanie 4m długości takiej odnogi, ale nie zawsze musi być to zachowane. Same moduły polowe posiadają w podstawach montażowych po dwie prowadnice na profilowe przewody (żółty i czarny, odpowiedzialny za dostarczenie zasilania pomocniczego). Dzięki czemu można rozdzielić sieć na samych modułach, bez konieczności stosowania kolejnych akcesoriów sieciowych.
