Moduł TBEN-EN1 – strefa graniczna sieci

Produkcja to jeden z bardziej wymagających obszarów działalności przedsiębiorstw. Skomplikowane procesy niejednokrotnie wymagają wdrażania zaawansowanych technologicznie rozwiązań. Powszechnie przyjęło się dzielenie procesu produkcyjnego na osobne sekcje, które zarządzane są przez różne sterowniki PLC. Różnorodność i mnogość dostępnych na rynku rozwiązań powoduje, że takie linie często funkcjonują jako „oddzielne światy”. Nowy, kompaktowy moduł I/O TBEN-EN1 firmy Turck umożliwia przesyłanie danych między dwiema sieciami Ethernet bezpośrednio na obiekcie, bez konieczności stosowania szafy sterowniczej.

Podczas gdy duże firmy mogą sobie pozwolić na wybór jednego rodzaju sterowania i wymusić na producentach linii sterujących i maszyn jego stosowanie, to technologia trafiająca do mniejszych firm bazuje na sterownikach różnych producentów. Stanowi to nie lada wyzwanie w przypadku łączenia takich sekcji w jeden sprawnie działający organizm. Rozwiązaniem problemu mogą być urządzenia pośredniczące, tzw. spannery. Firma Turck oferuje moduł TBEN-EN1, zamknięty w kompaktowej obudowie o wysokim stopniu ochrony IP67, pozwalający na wymianę danych między dwiema sieciami Ethernet bezpośrednio na obiekcie. Dzięki temu czas potrzebny do złożenia i uruchomienia maszyny ulega znacznemu skróceniu. Okablowanie urządzeń peryferyjnych, takich jak czujniki i urządzenia wykonawcze, może zostać wykonane wcześniej bezpośrednio u producenta maszyn.

Po raz pierwszy bezpośrednio na obiekcie

Zdecentralizowana architektura przynosi najlepsze efekty, jeżeli może być zrealizowana w systemie „end-to-end”, tj. jeżeli użycie oddzielnych szaf nie jest już potrzebne. Spanner TBEN-EN1 jest odpowiednim urządzeniem na drodze do osiągnięcia tego celu. Pracując jako slave po obydwu stronach różnych systemów, zapewnia dwukierunkową wymianę danych między masterami zarządzającymi niezależnymi sieciami, w których funkcjonują. Dane trafiają przez spanner z jednej maszyny do drugiej. Takie podejście umożliwia przepływ sygnałów i danych na liniach produkcyjnych – zgodnie z zasadami Przemysłu 4.0.

Wymiana danych między różnymi maszynami

Do wymiany danych między maszynami często stosowane jest rozwiązanie polegające na bezpośrednim i wzajemnym łączeniu I/O obydwu urządzeń. Mimo prostej konfiguracji, taki rodzaj sprzężenia pozwala na wymianę zaledwie kilku bitów informacji.

Inteligentna produkcja wymaga, aby sterowniki wymieniały między sobą więcej informacji niż tylko proste komunikaty typu „produkt gotowy do użycia” lub „stacja gotowa do odbioru”. Operatorzy często używają do wymiany danych systemów identyfikacji, które bazują na kodach kreskowych lub czytnikach RFID. Jednakże w wielu przypadkach takie rozwiązanie jest zbyt kosztowne lub niemożliwe.

Uniwersalna technologia Multiprotocol

Moduł TBEN-EN1 pracuje w oparciu o nowoczesną technologię Multiprotocol. Dzięki temu rozwiązaniu może przetwarzać dane protokołów Ethernet, takich jak Profinet, EtherNet/IP lub Modbus TCP. Można przykładowo połączyć dwie maszyny lub linie technologiczne, do których sterowania użyto sterownik PLC (Profinet master) z jednej strony i EtherNet/IP master z drugiej. Interfejs danych modułu TBEN-EN1 działa jak skrzynka pocztowa dla obu masterów, w której sterowniki mogą umieszczać i pobierać dane.

Moduł spannera został również wyposażony w 16 wejściowych kanałów cyfrowych. Stosując moduł spannera, producent maszyny może zastąpić moduł I/O, który i tak byłby zmuszony zastosować.

Router NAT – bezproblemowa adresacja

Wbudowana funkcja routera NAT (Network Address Translation) zapewnia koordynację i porządek w zakresie wykorzystywanych przestrzeni adresów IP. Często zdarza się, że producenci używają w maszynach standardowych adresów IP, np. należących do tej samej puli, jak domyślny adres sterownika PLC. Oznacza to, że dwóch producentów może dostarczyć maszyny z taką samą wewnętrzną adresacją IP. Połączenie takich maszyn i całych sieci w wyniku konfliktu adresów IP skutkować będzie na pewno poważnymi problemami.

Spanner TBEN-EN1 widzi adresy IP różnych urządzeń jako unikalne adresy, a tym samym zapobiega powtórnemu przypisaniu tego samego adresu w sieci, niezależnie od faktycznych ustawień dokonanych przez producentów. W ten sposób urządzenie umożliwia integrację bez konieczności dokonywania dodatkowych uzgodnień. Zastosowanie spannera TBEN-EN1 daje konstruktorom maszyn swobodę w obszarze adresowania urządzeń, a transfer danych dzięki funkcjonalności routera NAT na pewno zakończy się powodzeniem.

Bogata paleta rozwiązań

Oprócz spannera TBEN-EN1 firma Turck oferuje szeroką gamę zdecentralizowanych rozwiązań. Technologia FLC (Field Logic Controlller) przenosi logikę z szafy sterowniczej bezpośrednio na obiekt, blisko urządzeń polowych. Środowisko programistyczne ARGEE, dostępne z poziomu przeglądarki web, pozwala stworzyć logikę dla kompaktowych modułów I/O firmy Turck. ARGEE dodaje funkcjonalność PLC bezpośrednio w modułach serii TBEN-L, TBEN-S, BLcompact oraz FEN20. Dzięki temu możliwa jest decentralizacja zadań sterowania, co przekłada się na zmniejszenie obciążenia centralnego PLC. ARGEE pozwala na realizację prostych zadań całkowicie autonomicznie, bez konieczności łączenia modułu z innymi urządzeniami w sieci.

Środowisko programistyczne ARGEE to prosta aplikacja internetowa. Do poprawnej pracy wymagany jest jedynie komputer z przeglądarką internetową wspierającą technologię HTML5, taką jak Chrome lub Firefox. Dzięki wieloprotokołowej sieci Ethernet moduły firmy Turck mogą być wykorzystywane w sieciach Profinet, EtherNet/IP lub Modbus TCP. Dodatkowa funkcjonalność wbudowanego sterownika sprawia, że moduły I/O firmy Turck są właściwie przygotowane do realizacji scenariuszy wpisanych w ideę Przemysłu 4.0 – obsługują kluczowe technologie, jak Ethernet, IO-Link oraz RFID.

Oryginalny sterownik PLC IP67

Oprócz środowiska programistycznego dla aplikacji o niskim i średnim stopniu złożoności w ofercie firmy Turck jest również w pełni funkcjonalny sterownik PLC. Sterownik Turck PLC jest kompaktowym kontrolerem o stopniu ochrony IP67 do użytku bezpośrednio na maszynie. Środowisko CoDeSyS 3 pozwala na realizację zadań sterowania i budowanie wizualizacji, którą użytkownik może wyświetlić z poziomu przeglądarki web. W przypadku stosowania Turck PLC jako urządzenia nadrzędnego moduł może funkcjonować jako master w sieciach opartych na protokołach Modbus RTU, CANopen i SAE J1939.

Zintegrowany switch ethernetowy (2 × M12) zapewnia komunikację w oparciu o protokoły Profinet, EtherNet/IP i Modbus TCP. Mnogość dostępnych protokołów i wbudowana funkcjonalność master/slave umożliwia wykorzystanie go jako konwertera protokołów. Przykładowo sterownik może pracować jako menedżer CANopen dla modułu maszynowego połączonego z siecią CANopen i podłączyć ten moduł do systemu działającego w sieci Profinet. Turck PLC, który pozwala na połączenie istniejących maszyn w jedną zwartą i wysoce elastyczną sieć produkcyjną, to odpowiedź na wymagania związane z postępującą cyfryzacją procesów produkcji przemysłowej.

W kierunku Przemysłu 4.0

Rozbudowując ofertę zdecentralizowanych rozwiązań, firma Turck pokazuje, w jaki sposób istniejące maszyny i obiekty przemysłowe mogą przynosić korzyści wynikające ze zwiększonej wydajności i większej przejrzystości związanej z rozwojem Przemysłu 4.0. 

Narzędzia Przemysłu 4.0 – moduły I/O serii FEN20, TBEN-S i TBEN-L – nadają się nie tylko do pracy wieloprotokołowej, ale mogą być również wykorzystywane jako inteligentne FLC

TURCK Sp. z o.o.
ul. Wrocławska 115, 45-836 Opole
tel. 77 443 48 00, fax 77 443 48 01
e-mail: poland@turck.com
www.turck.pl

źródło: Automatyka 5/2019