{"id":4283,"date":"2014-11-01T11:22:24","date_gmt":"2014-11-01T10:22:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.wp.elektrosystemy.pl\/?p=4283"},"modified":"2015-03-19T15:31:39","modified_gmt":"2015-03-19T14:31:39","slug":"adaptacyjny-system-io-axioline-firmy-phoenix-contact","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=4283","title":{"rendered":"Adaptacyjny system I\/O Axioline firmy Phoenix Contact"},"content":{"rendered":"

\"OkladkaES_01_2015\"<\/a>Ze wzgl\u0119du na coraz kr\u00f3tsze cykle innowacji, koncepcje maszyn i urz\u0105dze\u0144 musz\u0105 oferowa\u0107 mo\u017cliwo\u015b\u0107 elastycznego dostosowywania tak\u017ce do przysz\u0142ych wymaga\u0144. Dzia\u0142aj\u0105cy w czasie rzeczywistym system I\/O Axioline firmy Phoenix Contact dzi\u0119ki swym w\u0142a\u015bciwo\u015bciom oferuje w tym wzgl\u0119dzie bardzo du\u017ce mo\u017cliwo\u015bci, optymalizuj\u0105c przy tym sieci komunikacyjne, takie jak np. Ethercat.<\/strong><\/p>\n

Przewidywanie przysz\u0142ych potrzeb odgrywa wa\u017cn\u0105 rol\u0119 w dziedzinie planowania maszyn oraz urz\u0105dze\u0144. Poniewa\u017c cykle innowacji ulegaj\u0105 ci\u0105g\u0142emu skracaniu, a paleta produkowanych wyrob\u00f3w jest coraz wi\u0119ksza, jednostki automatyzacji wymagaj\u0105 coraz wi\u0119kszej elastyczno\u015bci oraz zdolno\u015bci dostosowywania. Pozwala to chroni\u0107 uruchomione ju\u017c inwestycje i zaoszcz\u0119dzi\u0107 czas podczas realizacji zmian.<\/p>\n

Adaptacyjne technologie bazowe<\/strong><\/p>\n

Dzia\u0142aj\u0105cy w czasie rzeczywistym system I\/O Axioline firmy Phoenix Contact zosta\u0142 wprowadzony na rynek trzy lata temu. Pozytywne informacje zwrotne od u\u017cytkownik\u00f3w pozwalaj\u0105 stwierdzi\u0107, \u017ce rozwi\u0105zanie oferuje niezb\u0119dne mo\u017cliwo\u015bci adaptacyjne w odniesieniu do wspomnianych wy\u017cej wymaga\u0144. Zastosowane w przypadku Axioline technologie bazowe zapewniaj\u0105 systemowi I\/O liczne mo\u017cliwo\u015bci i oferuj\u0105 u\u017cytkownikom z r\u00f3\u017cnych bran\u017c, takich jak przetw\u00f3rstwo drewna i metalu, technika pomiarowa i kontrolna, przemys\u0142 p\u00f3\u0142przewodnikowy lub energetyka wiatrowa odpowiednie rozwi\u0105zania dostosowane ka\u017cdorazowo do zada\u0144 zwi\u0105zanych z automatyzacj\u0105 (rys. 1).<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. R\u00f3\u017cne zastosowania wymagaj\u0105 system\u00f3w automatyki umo\u017cliwiaj\u0105cych dostosowanie<\/p><\/div>\n

\"Rys.

Rys. 2. Dzia\u0142aj\u0105cy w czasie rzeczywistym system I\/O Axioline firmy Phoenix Contact<\/p><\/div>\n

System I\/O Axioline opiera si\u0119 na trzech istotnych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, kt\u00f3re s\u0105 wykorzystywane w poszczeg\u00f3lnych aplikacjach w r\u00f3\u017cnym stopniu: prostym sposobie obs\u0142ugi, trwa\u0142ej konstrukcji oraz szybkiej transmisji danych. Ostatni\u0105 z wymienionych cech mo\u017cna osi\u0105gn\u0105\u0107 dzi\u0119ki szybkiej magistrali lokalnej, wyposa\u017conej w mechanizmy synchronizacji. Aplikacja lub sterownik otrzymuje dane procesu o typowym czasie cyklu rz\u0119du 10 mikrosekund w czasie rzeczywistym. W zwi\u0105zku z tym nadrz\u0119dna sie\u0107 wyznacza jedynie ca\u0142kowity czas cyklu transmisji. Trwa\u0142a technologia obudowy oraz uk\u0142ad\u00f3w po\u0142\u0105cze\u0144 systemu I\/O zapewnia oczekiwane w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne i elektromagnetyczne. Wynika to np. z zastosowania materia\u0142\u00f3w obudowy wzmacnianych w\u0142\u00f3knem szklanym oraz specjalnych koncepcji ekranowania komunikacji magistrali lokalnej (rys. 3). Jako trzecia technologia bazowa, wtykowa technika z\u0142\u0105czy Push In (PIT) oraz monta\u017c Plug&Play zapewniaj\u0105 \u0142atwo\u015b\u0107 obs\u0142ugi modu\u0142\u00f3w.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3. Specjalna technologia magistrali lokalnej sprawia, \u017ce system Axioline jest odporny na zak\u0142\u00f3cenia elektromagnetyczne<\/p><\/div>\n

Komunikacja z innymi sieciami<\/strong><\/p>\n

Opr\u00f3cz standardowych sygna\u0142\u00f3w cyfrowych i analogowych oferta Axioline obejmuje r\u00f3wnie\u017c wej\u015bcia do rejestracji temperatury, z funkcj\u0105 liczenia, do czujnik\u00f3w przyrostowych oraz warto\u015bci bezwzgl\u0119dnych, jak r\u00f3wnie\u017c nowy, uniwersalny, szeregowy modu\u0142 komunikacyjny. Wkr\u00f3tce dost\u0119pne b\u0119d\u0105 tak\u017ce szybkie wej\u015bcia cyfrowe o minimalnych czasach filtrowania rz\u0119du 5 mikrosekund. Aby mo\u017cliwe by\u0142o udost\u0119pnienie funkcji I\/O z wymienionymi technologiami bazowymi w szerszym zakresie zastosowa\u0144, oferta produkt\u00f3w zostanie ponadto rozszerzona o \u0142\u0105czniki do system\u00f3w magistrali Ethercat, Modbus TCP i Ethernet\/IP, kt\u00f3re do\u0142\u0105cz\u0105 do istniej\u0105cych ju\u017c \u0142\u0105cznik\u00f3w magistrali Profinet, Profibus i Sercos 3. Szczeg\u00f3ln\u0105 zalet\u0105 \u0142\u0105cznik\u00f3w magistrali systemu Axioline jest to, \u017ce funkcje systemowe udost\u0119pniane s\u0105 w odpowiedniej sieci bez op\u00f3\u017anienia czasowego, zapewniaj\u0105c tym samym popraw\u0119 og\u00f3lnych w\u0142a\u015bciwo\u015bci sieci. Zostanie to przedstawione poni\u017cej na przyk\u0142adzie systemu Ethercat.<\/p>\n

Szybka i synchroniczna transmisja danych Ethercat<\/strong><\/p>\n

Ze wzgl\u0119du na technologi\u0119 lokalnej magistrali systemu Axioline, sieci Ethercat ulegaj\u0105 zmniejszeniu, co ma pozytywny wp\u0142yw na pr\u0119dko\u015bci transmisji. Wynika to z tego, \u017ce sie\u0107 Ethercat nie musi przebiega\u0107 przez kompletn\u0105 stacj\u0119 Axioline, aby osi\u0105gn\u0105\u0107 minimalny czas cyklu rz\u0119du 50 mikrosekund. Protok\u00f3\u0142 Ethercat jest kierowany zamiast tego jedynie przez g\u0142\u00f3wny modu\u0142 stacji. Poniewa\u017c czasy cykli w magistrali lokalnej wynosz\u0105 jedynie kilka mikrosekund, a w g\u0142\u00f3wnym module stacji nie powstaje zw\u0142oka zwi\u0105zana z przetwarzaniem, czas przebiegu ulega skr\u00f3ceniu. Zwi\u0119ksza to wydajno\u015b\u0107 ca\u0142ej sieci Ethercat (rys. 4).<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. Dzi\u0119ki Axioline sie\u0107 Ethercat jest szybsza, poniewa\u017c mniejszy pier\u015bcie\u0144 Ethercat oferuje kr\u00f3tsze czasy cykli<\/p><\/div>\n

\"Rys.

Rys. 5. Ze wzgl\u0119du na odporno\u015b\u0107 Axioline, sie\u0107 Ethercat pozostaje dost\u0119pna r\u00f3wnie\u017c w przypadku zak\u0142\u00f3ce\u0144 w magistrali lokalnej<\/p><\/div>\n

Rozdzielenie nadrz\u0119dnej sieci Ethercat oraz podporz\u0105dkowanej magistrali lokalnej jest korzystne r\u00f3wnie\u017c wtedy, gdy sie\u0107 dzia\u0142a w trybie synchronizacji. W nast\u0119pstwie zmniejszenia topologii sieci Ethercat zmniejsza si\u0119 r\u00f3wnie\u017c jitter, a ca\u0142a sie\u0107 pracuje bardziej synchronicznie. W zwyk\u0142ej sieci Ethercat w przypadku bardzo szybkich i synchronicznych proces\u00f3w ze wzgl\u0119du na jitter pojawia si\u0119 jeszcze jedno wyzwanie. Nie mo\u017cna mianowicie stwierdzi\u0107 ze stuprocentow\u0105 pewno\u015bci\u0105, czy dane s\u0105 jeszcze aktualne, czy ju\u017c przestarza\u0142e. Zastosowanie stacji Axioline eliminuje t\u0119 niedogodno\u015b\u0107, przynajmniej w odniesieniu do danych I\/O: z ka\u017cd\u0105 cykliczn\u0105 informacj\u0105 przekazywany jest r\u00f3wnie\u017c \u201ebit aktualno\u015bci\u201d. Ponadto stosowana jest r\u00f3wnie\u017c procedura w rodzaju Handshake, kt\u00f3ra zapewnia, \u017ce przekazywane dane s\u0105 zawsze aktualne. W\u0142a\u015bciwo\u015bci zwi\u0105zane z synchronizacj\u0105 sieci Ethercat ulegaj\u0105 dalszej poprawie, poniewa\u017c po wymianie modu\u0142u I\/O Axioline nie ma potrzeby ponownej synchronizacji.<\/p>\n

Lepsza dost\u0119pno\u015b\u0107 aplikacji<\/strong><\/p>\n

System Axioline sprawia, \u017ce sie\u0107 Ethercat jest nie tylko szybsza i lepiej zsynchronizowana, ale r\u00f3wnie\u017c bardziej odporna i prostsza. Ze wzgl\u0119du na szczeg\u00f3lne w\u0142a\u015bciwo\u015bci kompatybilno\u015bci elektromagnetycznej oraz konstrukcj\u0119 mechaniczn\u0105 sie\u0107 Ethercat bazuj\u0105ca na stacjach Axioline jest sama w sobie bardziej odporna, ni\u017c sie\u0107 z\u0142o\u017cona z wykorzystaniem innych urz\u0105dze\u0144 I\/O. Ponadto wynikaj\u0105ce z odsprz\u0119gni\u0119cia sieci Ethercat oraz magistrali lokalnej przerwanie w obr\u0119bie stacji I\/O nie ma niepo\u017c\u0105danego wp\u0142ywu na pier\u015bcie\u0144 Ethercat, lecz oddzia\u0142uje jedynie w spos\u00f3b ograniczony lokalnie, jak r\u00f3wnie\u017c zdefiniowany przez u\u017cytkownika. Dzi\u0119ki temu ca\u0142a sie\u0107 jest bardziej odporna i wzrasta r\u00f3wnie\u017c dost\u0119pno\u015b\u0107 maszyn i urz\u0105dze\u0144 (rys. 5).
\nNadawanie jednoznacznego adresu w urz\u0105dzeniu Axioline Ethercat Slave upraszcza obs\u0142ug\u0119 sieci Ethercat, je\u015bli np. konieczna jest wymiana modu\u0142u uczestnika w ramach ingerencji serwisowej. Dzi\u0119ki obrotowemu prze\u0142\u0105cznikowi koduj\u0105cemu mo\u017cna ustawi\u0107 sta\u0142y adres Ethercat, kt\u00f3ry w przypadku zmiany urz\u0105dzenia jest po prostu przejmowany, bez konieczno\u015bci ingerencji administratorskiej w obr\u0119bie sieci. System I\/O Axioline przyczynia si\u0119 w ten spos\u00f3b do poprawy w\u0142a\u015bciwo\u015bci danej sieci komunikacyjnej \u2013 w tym przypadku Ethercat.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 6. Do \u0142\u0105cznika magistrali Ethercat mo\u017cna pod\u0142\u0105czy\u0107 maksymalnie 63 modu\u0142y Axioline<\/p><\/div>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Zorientowany r\u00f3wnie\u017c na przysz\u0142\u0105 modernizacj\u0119 system I\/O musi dopasowywa\u0107 si\u0119 elastycznie do odpowiednich wymog\u00f3w maszyn lub urz\u0105dze\u0144 i r\u00f3wnocze\u015bnie optymalizowa\u0107 wykorzystywany system komunikacji jako szkielet rozwi\u0105zania s\u0142u\u017c\u0105cego automatyzacji. Dzi\u0119ki po\u0142\u0105czeniu r\u00f3\u017cnych technologii system Axioline Phoenix Contact spe\u0142nia takie za\u0142o\u017cenia ramowe. Jak pokazano na przyk\u0142adzie, adaptacyjny, dzia\u0142aj\u0105cy w czasie rzeczywistym system I\/O mo\u017ce przyspieszy\u0107 dzia\u0142anie, zwi\u0119kszy\u0107 odporno\u015b\u0107 i upro\u015bci\u0107 sie\u0107 tak\u0105 jak np. Ethercat.<\/p>\n

Carsten Henning<\/strong>
\nAutor jest menad\u017cerem produktu <\/strong>
\nw zakresie system\u00f3w I\/O<\/strong>
\nw firmie Phoenix Contact Electronics, <\/strong>
\nBad Pyrmont <\/strong>
\n(Niemcy)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ze wzgl\u0119du na coraz kr\u00f3tsze cykle innowacji, koncepcje maszyn i urz\u0105dze\u0144 musz\u0105 oferowa\u0107 mo\u017cliwo\u015b\u0107 elastycznego dostosowywania tak\u017ce do przysz\u0142ych wymaga\u0144. Dzia\u0142aj\u0105cy w czasie rzeczywistym system I\/O Axioline firmy Phoenix Contact dzi\u0119ki swym w\u0142a\u015bciwo\u015bciom oferuje w tym wzgl\u0119dzie bardzo du\u017ce mo\u017cliwo\u015bci, optymalizuj\u0105c przy tym sieci komunikacyjne, takie jak np. Ethercat. Przewidywanie przysz\u0142ych potrzeb odgrywa wa\u017cn\u0105 rol\u0119…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":4284,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[331],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4283"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4283"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4283\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7367,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4283\/revisions\/7367"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/4284"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4283"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4283"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4283"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}