Magistrale komunikacji cyfrowej w przetwornicach VLT Danfoss

Złożone systemy automatyki występujące w przemyśle, np. produkcyjne linie montażowe, wymagają zorganizowanej hierarchii sterowania do ich prawidłowego funkcjonowania. W tej hierarchii na górze znajdują się operatorskie panele sterownicze (HMI), dzięki którym operator może monitorować system lub sterować nim. Panele operatorskie są połączone z położonymi w warstwie środkowej programowalnymi sterownikami logicznymi (PLC), za pomocą czasowo niekrytycznych systemów komunikacji (np. Ethernet). Na dole hierarchii systemu sterowania plasują się magistrale komunikacji cyfrowej, które łączą sterowniki PLC z elementami wykonawczymi, takimi jak czujniki, przetwornice częstotliwości, silniki elektryczne, wyłączniki, zawory, styczniki itd.

Różne moduły komunikacyjne

Firma Danfoss opracowała szereg modułów komunikacji cyfrowej do swoich przetwornic częstotliwości VLT, dzięki czemu mogą one być podłączone do magistral i komunikować się z innymi podłączonymi do nich urządzeniami. Opcje magistral Danfoss mogą być zabudowane w przetwornicy częstotliwości w fabryce lub dostarczone jako rozwiązanie plug&play do montażu w późniejszym etapie, gdy linia produkcyjna będzie przeprojektowywana do nowej platformy komunikacyjnej. 

PROFIBUS

PROFIBUS jest jedną z najbardziej popularnych na świecie magistral komunikacji cyfrowej. Dzięki wykorzystaniu struktury jednej linii transmisyjnej PROFIBUS nie wymaga skomplikowanego okablowania w automatyzacji linii produkcyjnych, obniżając koszty projektowania i instalacji. Lepsza kontrola i diagnostyka on-line umożliwia lepsze sterowanie, zapewniając niższe koszty eksploatacji, wyższą jakość i większą wydajność.

Firma Danfoss jako pierwsza wyprodukowała przetwornicę częstotliwości, która umożliwia sterowanie za pomocą komunikacji PROFIBUS. Komunikacja za pośrednictwem tej magistrali w przetwornicach częstotliwości firmy Danfoss jest dostępna już od kilkunastu lat. Dzisiaj PROFIBUS spełnia wszystkie wymagania w zakresie sterowania i bezpieczeństwa automatycznych systemów sterowania, począwszy od automatyzacji procesów, po kontrolę ruchu.

Obsługa tej sieci (opcjonalny moduł MCA 101) jest dostępna dla VLT AutomationDrive, VLT HVAC Drive i VLT AQUA Drive. Komunikacja PROFIBUS jest również dostępna dla VLT 2800 oraz dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD300 i FCD302, a także VLT DriveMotor FCM300.

PROFINET

PROFINET łączy cechy sieci PROFIBUS z uniwersalnością standardu komunikacji Ethernet, zapewniając wysoki stopień kompatybilności zarówno z klasycznymi urządzeniami ethernetowymi, jak i z dawniej stosowanymi urządzeniami automatyki przemysłowej. Zapewnia także większy zasięg niż sieć PROFIBUS oraz umożliwia lepszy dostęp do sieci na terenie całego zakładu produkcyjnego. Zdobyta wiedza i umiejętności oraz sprzęt używany w komunikacji PROFIBUS mogą być w przyszłości wykorzystane przy migracji do komunikacji PROFINET opartej na technologii Ethernet.

PROFINET umożliwia łatwą integrację z systemami informatycznymi IT w firmie, dając użytkownikowi dużą elastyczność. Opcjonalny moduł PROFINET MCA 120 jest dostępny dla VLT AutomationDrive i VLT AQUA Drive. Komunikacja PROFINET jest również dostępna dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD302.

CANopen

Wysoka elastyczność i niskie koszty eksploatacji to dwie kluczowe cechy komunikacji CANopen. Opcja CANopen (MCA 105) dla VLT AutomationDrive obejmuje zarówno funkcję transmisji z wysokim priorytetem dostępu, do sterowania i odczytu statusu przetwornicy częstotliwości (komunikacja PDO), jak również funkcję dostępu do wszystkich parametrów, poprzez acykliczną wymianę danych (komunikacja SDO).

W celu zapewnienia współpracy z innymi urządzeniami w module CANopen zaimplementowano profil DSP402 do obsługi napędów AC. Dzięki temu zyskuje się ujednoliconą obsługę, interoperacyjność i niskie koszty eksploatacji. Opcjonalny moduł CANopen MCA 105 jest dostępny dla VLT AutomationDrive.

DeviceNet

Moduł komunikacyjny DeviceNet MCA 104 oferuje niezawodną i wydajną wymianę danych, dzięki zaawansowanej technologii komunikacji producent–konsument.

Opcjonalny moduł DeviceNet MCA 104 jest dostępny dla VLT AutomationDrive, VLT HVAC Drive i VLT AQUA Drive. Komunikacja DeviceNet jest również dostępna dla VLT 2800 oraz dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD300.

EtherNet/IP

EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol) jest otwartym protokołem komunikacji, przeznaczonym do sterowania automatyką procesów oraz innych aplikacji automatyki przemysłowej. Jest oparty na standardowej technologii protokołu TCP/IP i korzysta ze wszystkich siedmiu warstw modelu sieciowego OSI.

Protokół EtherNet/IP wykorzystuje klasyczną sieć Ethernet, zapewniając kompatybilność z używanym dotychczas sprzętem ethernetowym oraz możliwość przesyłania danych konfiguracyjnych, diagnostycznych czy też danych z wejść i wyjść pomiędzy różnymi urządzeniami (czujniki, siłowniki, napędy, zawory itp.).

Opcjonalny moduł EtherNet/IP MCA 121 jest dostępny dla VLT AutomationDrive oraz VLT AQUA Drive. Komunikacja EtherNet/IP jest również dostępna dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD302.

EtherCAT

EtherCAT, stosowany w technologii sterowania automatyką procesów, jest otwartym systemem komunikacji cyfrowej, opartym na Ethernecie i zapewniającym wysoką wydajność.

Celem wprowadzenia protokołu EtherCAT było zastosowanie Ethernetu do sterowania aplikacjami przemysłowymi, które wymagają krótkiego czasu aktualizacji danych (krótki czas cyklu), synchronizacji urządzeń z dużą dokładnością (minimalizacja wpływu jitteru sygnału zegarowego) oraz niskich kosztów sprzętu.

Opcjonalny moduł EtherCAT MCA 124 jest dostępny dla VLT AutomationDrive. Komunikacja EtherCAT jest również dostępna dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD302.

POWERLINK

Protokół POWERLINK jest otwartym standardem przemysłowych protokołów magistral komunikacji cyfrowej drugiej generacji, opartym na sieci Ethernet. Umożliwia wykorzystanie w pełni technologii komputerowych IT w systemach sterowania automatyki. Protokół POWERLINK zapewnia komunikację SDO i PDO, dzięki czemu migracja z komunikacji CANopen do technologii Ethernet jest łatwa i wymaga tylko minimalnych zmian programu PLC.

W celu zapewnienia współpracy z innymi urządzeniami POWERLINK ma zaimplementowany profil DSP402 do obsługi napędów AC. Dzięki temu zyskuje się ujednoliconą obsługę, interoperacyjność i niskie koszty eksploatacji.

Opcjonalny moduł POWERLINK MCA 123 jest dostępny dla VLT AutomationDrive. Komunikacja Powerlink jest również dostępna dla przetwornic częstotliwości VLT Decentral FCD302.

LonWorks

LonWorks jest protokołem magistrali komunikacji cyfrowej, opracowanym na potrzeby automatyzacji budynków. Umożliwia komunikację pomiędzy poszczególnymi jednostkami w tym samym systemie (peer-to-peer), jak również zapewnia decentralizację sterowania, zwiększając niezawodność systemu.

Opcjonalny moduł LonWorks MCA 108 jest dostępny dla VLT HVAC Drive.

Podsumowanie

Firma Danfoss należy do niekwestionowanych liderów branży napędowej. Od lat nazwa VLT określa przetwornice częstotliwości i softstarty o najlepszych parametrach technicznych, najwyższej niezawodności i zaawansowanych funkcjach. Przetwornice częstotliwości VLT są stosowane w różnorodnych zastosowaniach na całym świecie.

Specjaliści Danfoss VLT Drives służą klientom obszerną wiedzą specjalistyczną, związaną z określonymi zastosowaniami. Kompleksowe doradztwo i szybka obsługa zapewniają optymalne rozwiązanie, oferujące wysoką niezawodność i dostępność. Jeśli zmienia się zastosowanie napędu, oprogramowanie i opcje sprzętowe, napędy VLT mogą zostać skonfigurowane do nowych potrzeb. Szczegółowe informacje dotyczące przetwornic częstotliwości VLT i innych produktów oferty napędowej Danfoss można znaleźć na stronie internetowej www.danfoss.pl/napedy.

DANFOSS POLAND Sp. z o.o.

ul. Chrzanowska 5
05-825 Grodzisk Mazowiecki
tel. 22 755 07 00
fax 22 755 07 01
e-mail: info@danfoss.com
www.danfoss.pl/napedy

źródło: Automatyka 3/2015