Автоматизация в индустрии пластмасс
07.11.2007 Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Доказано на практике, что использование автоматизированных сетей управления технологическими процессами существенно снижает затраты и время на установку проводов и автоматизированных производственных установок.
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ИНДУСТРИИ ПЛАСТМАСС
DeviceNet – хорошо зарекомендовавшая себя полностью цифровая сеть
DeviceNet, широко используемое в автомобильной промышленности, представляет собой низкозатратное устройство коммуникационной связи для подсоединения к сети промышленных устройств, таких как:
- коробки клапанов;
- пусковые устройства двигателя;
- технологические датчики;
- электроприводы с частотным регулированием;
- дисплеи с плоским экраном;
- интерфейсы операторов;
- концевые переключатели;
- фотоэлектрические датчики;
- устройства считывания кодов;
- и т. д.
Доказано на практике, что его использование существенно снижает затраты и время на установку проводов и автоматизированных производственных установок, обеспечивая, в то же время, взаимозаменяемость «подобных» компонентов, изготовленных различными производителями. Непосредственное осуществление подсоединения обеспечивает более высокое качество связи между устройствами, и позволяет видеть данные, а также осуществлять диагностику дистанционно. Одним из основных преимуществ DeviceNet является тот факт, что оно значительно уменьшает количество проводов, необходимых для системы управления установкой, а это также означает, что необходимо меньше места для шкафов. Поскольку DeviceNet является полностью цифровой сетью, здесь нет аналоговых каналов, которые надо калибровать, ее можно быстрее установить, и она обладает большей гибкостью.
Открытая Ассоциация Продавцов DeviceNet (ODVA), профессиональная организация, которая поддерживает сетевые технологии, работающие на основе Общего промышленного протокола (CIP), к которым относится и DeviceNet, описывает DeviceNet как «хорошо зарекомендовавшую себя, стабильную сетевую технологию, предназначенную для обеспечения выполнения требований промышленной среды к рабочим характеристикам и надежности. DeviceNet использует CAN (локальную сеть контроллеров) в качестве своего уровня канала передачи данных, и CIP (общий промышленный протокол) для более высоких уровней сети. Она также обеспечивает непрерывную передачу данных в режиме моста и маршрутизацию с другими сетями, функционирующими на основе CIP, включая EtherNet/IP и ControlNet». Будучи открытым стандартом, управляемым ODVA, DeviceNet также принята международными органами стандартизации по всему миру. Покупатели спецификации DeviceNet получают неограниченную и не требующую авторских отчислений лицензию на разработку продуктов на ее основе.
DeviceNet и отрасль производства пластмасс
Хотя в области производства пластмасс эта технология внедрялась медленно, это только вопрос времен, и производители комплектного оборудования (OEM), а также перерабатывающие компании скоро воспользуются преимуществами, которые дает DeviceNet, хорошо зарекомендовавший себя протокол, который позволяет экономить деньги за счет снижения затрат на установку и материально-техническое обслуживание. Dynisco, международный лидер в области измерения температуры и давления, а также производства систем управления для индустрии пластмасс, считает, что в перспективе DeviceNet станет стандартом этой отрасли промышленности, и случится это в не столь отдаленном будущем. Это была первая компания в отрасли производства пластмасс, которая представила на рынок датчик давления расплава на основе DeviceNet. Модели датчиков давления расплава компании Dynisco теперь реализуются с устройством вывода информации DeviceNet. Компания также представила датчик с DeviceNet для общих применений. Некоторые поставщики производства пластмасс, особенно, работающие в области загрузки-разгрузки материалов, предлагают оборудование, которое может образовывать интерфейсы с сетями DeviceNet. Новый контроллер конвейерной системы компании AEC Inc., the VacTrac Series 24/128 (24 вакуумных насоса и 128 загрузочных станции) использует распределенную вводную/выводную сеть DeviceNet. Интеллектуальная система загрузки от компании Conair (ILS) имеет распределенную вводную/выводную систему, построенную вокруг центральных процессоров промышленной марки Control Logix или Compact Logix от компании Rockwell Automation, в рамках которой в настоящее время поддерживается до 144 загрузочных точек и до 26 насосов, подсоединенных с помощью кабеля DeviceNet через модули ArmorBlock. Для создания интерфейса смесителей с весами с общезаводскими системами управления, компания Maguire разработала Сетевой Протокол Maguire (MFI), который позволяет интегрировать информацию со смесителей с данными контроллеров для широкого диапазона других производственных установок. Адаптер осуществляет трансляцию от программного обеспечения сети смесителей Maguire's MLAN на сетевые системы DeviceNet, Profibus DP, и Modbus. В настоящее время целый ряд конечных пользователей и некоторые OEM используют DeviceNet, а другие лидеры отрасли по производству пластмасс осуществляют оценку достоинств DeviceNet.
BridgeWay
BridgeWay Ethernet позволяет осуществлять беспрепятственное соединение информационных сетей или сетей уровней управления с сетями уровней устройств. Протокол AB7603 обеспечивает полную функциональность главного устройства DeviceNet, которое позволяет осуществлять соединение с подчиненными устройствами DeviceNet, число которых может доходить до 63. Помимо протоколов промышленных сетей, включая EtherNet/IP и Modbus/TCP, устройство поддерживает такие протоколы, как SMTP, FTP, и HTTP.
BridgeWay Ethernet к приложениям DeviceNet включает:
1) использование в качестве межсетевого шлюза для соединения инфомационных сетей и сетей уровня управления с сетями уровня устройств для программирования, конфигурирования и управления или сбора информации (например, Modbus/TCP с DeviceNet);
2) обеспечение функционирования маршрутизации и коммутации для соединения EtherNet/IP с DeviceNet;
3) предоставление внутреннего веб-сервера для обеспечения дистанционного просмотра данных через веб-браузер, а также предоставление возможностей электронной почты и передачи файлов для расширения возможностей приложения.
Централизованное автоматическое манипулирование материалами (CMS)
Преимущества автоматизированной системы
Поскольку многие перерабатывающие компании, занимающиеся пластмассами, рассматривают расширение использования автоматизированных устройств как способ снижения затрат и сохранения конкурентоспособности, одной из потенциальных возможностей, которой многие пренебрегают, является использование системы централизованной загрузки – разгрузки материалов (CMS). «Во многих компаниях считают, что, нет смысла рассматривать приобретение централизованной системы, если они не закупают и не складируют материалы большими бестарными партиями. Тем не менее, компании, занимающиеся переработкой, могут с выгодой использовать централизованные системы, даже если они не приобретают сырье бочками», - считает Кит Хэррис, канадский коммерческий представитель в Mould-Tek Industries. - «Перерабочики, использующие несколько машин или более, транспортирующие различные материалы из различных точек и использующие несколько десятков иди даже сотен килограмм в час, могли бы с выгодой использовать автоматизированную систему загрузки-разгрузки некоторых материалов». Те, кто вложил средства в полную автоматизацию CMS, говорят, что это капиталовложение окупилось хотя бы за счет сокращения трудозатрат. Кроме того, автоматизированная CMS дает точный учет и данные о нормах расхода, а также повышение качества.
Поставщики существенно усовершенствовали системы CMS и организацию их управления. Сейчас в промышленности для облегчения установки используется несколько уровней устройств сетей и опций ввода и вывода. Системы управления, такие как поставляемые компанией AEC Inc., обеспечивают многочисленные возможности коллективного использования, которые позволяют снизить затраты на прокладку труб и выпускные клапаны. Системы CMS также обеспечивают существенную гибкость и возможность для последующего расширения. Платформа Системы Интеллектуальной Загрузки Conair предлагается к реализации в трех конфигурациях подсоединения/установки: центральной, распределенной и дистанционной, для того, чтобы иметь возможность оперативно обеспечивать как непосредственные потребности перерабатывающего предприятия, так и основу для будущего расширения. Самая последняя модель сети загрузки-разгрузки материалов M7-Touch от компании Wittmann с множественными опциями подсоединения как для проводного, так и для беспроводного пользовательского интерфейса, также предназначена для облегчения и управления гибкой организацией компонентов доставки и сушки пластмассовых материалов. Также имеются расширенные системы управления, они могут связывать воедино все оборудование загрузки – разгрузки материалов, а также обеспечивать быстрый доступ к хранимой информации.
Инновации в области CMS транспортировки и управления
Последней инновацией в области CMS систем транспортировки и управления является конструкция с распределенным вводом/выводом, которая использует сети, такие как DeviceNet, и блоки ввода/вывода, такие как ArmorBlock MaXum I/O от Allen-Bradley. В распределенных системах используются блоки управления при каждом устройстве, подсоединенные к двум многожильным кабелям, один необходим для подачи энергии, а другой для осуществления связи, эти кабели подсоединены к пульту управления. Благодаря этому нет необходимости делать новую прокладку проводов от каждого устройства к пульту управления. Такая альтернатива в области конструкции ввода/вывода по отношению к традиционной системе, установленной на корпусе компьютера, позволяет уменьшить сроки установки конвейерных систем на 50% и более. Имеется несколько вариантов сетей уровня устройства и систем ввода/вывода.
Дон Росато, http://www.omnexus.com
