در سروو کنترل، فناوری کنترل حرکت فیلدباس چیست؟

به عنوان یک فناوری شبکه کنترل میدان، فیلدباس به عنوان گسترش شبکه داده عمومی در زمینه کنترل حرکت در نظر گرفته می شود. ظهور آن فرصت جدیدی برای توسعه خود فناوری کنترل خودکار فراهم می کند. فیلدباس می تواند از رسانه های مختلف (انواع حالت های سیمی و بی سیم) برای انتقال سیگنال های دیجیتال استفاده کند. در دو سیم را می توان به ده ها تن از تجهیزات کنترل خودکار متصل کرد، می تواند بسیاری از کابل ها، قاب اسلات، قطعات اتصال را ذخیره کند. کاهش حجم کار طراحی، نصب و نگهداری سیستم. Fieldbus یک سیستم کنترل کامل را تشکیل می دهد که واقعاً در میدان پراکنده است، قابلیت اطمینان سیستم کنترل را بهبود می بخشد و محتوای اطلاعاتی تجهیزات کنترل را غنی می کند. شرایطی را برای ورود اطلاعات کنترلی به شبکه داده عمومی ایجاد می کند، ارتباط بین تجهیزات کنترل میدانی و شبکه مدیریت کنترل بالاتر را برقرار می کند، ادغام شبکه کنترل و شبکه داده را تسهیل می کند، انتقال سیگنال از راه دور را تسهیل می کند و خودکار از راه دور کنترل.

1. Fieldbus یک چارچوب سیستم کنترل است

سیستم کنترل فیلدباس نسل جدیدی از سیستم کنترل غیرمتمرکز مبتنی بر فناوری فیلدباس است که دارای ساختار شبکه مسطح، باز بودن، قابلیت همکاری، پراکندگی کامل توابع کنترل مرسوم و روش پیکربندی استراتژی کنترل یکپارچه است.

2. کاربرد معمولی سیستم کنترل حرکت فیلدباس:

سیستم کنترل حرکت باز کامپیوتر به همراه کنترل کننده حرکت دیجیتال مستقل به همراه محرک =

صفحه نمایش لمسی به علاوه کنترلر دیجیتال مستقل به همراه محرک=سیستم کنترل حرکت باز

این دو ساختار جهت توسعه سیستم کنترل سروو و فناوری کنترل حرکت هستند. می تواند از منابع رایانه شخصی و صفحه لمسی استفاده کامل کند، توسعه برنامه های کاربردی کاربر توسط نرم افزار شخص ثالث را تکمیل کند و دستورالعمل های برنامه تولید شده را به کنترل کننده حرکت ارسال کند که به طور مداوم دستور موقعیت به روز شده (منحنی حرکت) را ترجمه می کند و آن را از طریق خط اصلی ارتباطی به راننده می فرستد و راننده موتور الکتریسیته کنترل را به موتور منتقل می کند تا موقعیت مورد نیاز فرمان را تکمیل کند. در یک سیستم چند محوره، یک کنترل کننده می تواند چندین موتور یا درایور را کنترل کند. سروو موتور جزء اجرایی اصلی است، عمل خاص را کامل کنید. گذرگاه دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل پراکنده را با قابلیت ارتباط و دستگاه‌های کنترل درایو به عنوان گره‌های شبکه به هم متصل می‌کند تا یک شبکه کنترلی را تشکیل دهد که می‌تواند با یکدیگر ارتباط برقرار کند و کارهای کنترل خودکار را با هم انجام دهد.

سیستم اتوماسیون صنعتی اترنت به سمت شبکه و کنترل بلادرنگ هوشمند در حال توسعه است، بنابراین ارتباطات به کلید اصلی تبدیل شده است و تقاضای کاربر برای پروتکل و شبکه ارتباطی یکپارچه به طور فزاینده ای ضروری است. از سوی دیگر، توسعه سریع اینترانت/اینترنت و سایر فناوری‌های اطلاعاتی، شرکت‌ها را ملزم می‌کند تا یکپارچه‌سازی اطلاعات جامع یکپارچه از لایه کنترل میدانی تا سطح مدیریت را تحقق بخشند و یک زیرساخت باز فراهم کنند. همانطور که برای عدم قطعیت و زمان واقعی عملکرد اترنت ضعیف است، شده است استفاده از هاب هوشمند، تابع سوئیچینگ فعال، مقدمه اولویت و سیم کشی دوطرفه، و غیره، اساسا حل شده است. با افزایش سرعت انتقال داده ها، انتخاب دقیق توپولوژی شبکه و محدود کردن بار شبکه، احتمال برخورد داده ها را می توان به حداقل رساند.

همچنین تعدادی از سازمان‌های بین‌المللی در تلاش هستند تا اترنت را تحت کنترل خود درآورند. این استاندارد شبکه را قادر می سازد "اشیاء" را ببیند.

سیستم کنترل حرکت شبکه ای تعبیه شده (NCS) کنترل حرکت (servo) برای کنترل و مدیریت موقعیت و سرعت قطعات مکانیکی متحرک در زمان واقعی است، به طوری که آنها بتوانند بر اساس مسیر مورد انتظار و پارامترهای حرکتی مشخص حرکت کنند. سیستم کنترل حرکت ساختار باز نوعی سیستم سخت افزاری و نرم افزاری ماژولار، قابل تنظیم مجدد، قابل توسعه است.

شکل بالا معماری کنترل کننده حرکت تعبیه شده را نشان می دهد. از شکل مشخص است که کنترل کننده حرکت به دو بخش اصلی تقسیم می شود: ماژول ارتباط شبکه و ماژول کنترل حرکت. ماژول ارتباطی شبکه مستقیماً به اینترنت متصل می شود و طبق پروتکل ارتباطی از پیش تعیین شده دستورات کنترلی را از کنسول دریافت می کند و سپس دستورات را به ماژول کنترل حرکت می دهد. ماژول کنترل حرکت مستقیماً به درایور موتور متصل است. پس از آنالیز و قضاوت فرمان، سیگنال کنترل موتور مربوطه به موتور ارسال می شود. علاوه بر این، نتیجه اجرای دستور نیز به ماژول ارتباطی شبکه برگردانده می شود که سپس از طریق شبکه به کنسول باز می گردد.

ویژگی های اصلی کنترل کننده حرکت جاسازی شده:

1. گسترش محور حرکتی برد دختر برای گسترش محور حرکت روی کنترلر استفاده می شود. چندین کنترلر را می توان با استفاده از شبکه فیبر نوری برای کنترل محورهای بیشتر به شبکه متصل کرد. شفت پله ای (جهت پالس به علاوه) و شفت سروو (دستورالعمل آنالوگ به علاوه بازخورد موقعیت) را می توان با پیکربندی ترکیب کرد.

2. گسترش ورودی و خروجی دیجیتال

3. گسترش ورودی و خروجی آنالوگ

4. پسوند رابط بازخورد موقعیت (A/B/Z، SSI، SIN/COS)

5. پسوند رابط فیلدباس: CAN، SERCOS، EtherNet، ProfiBus، DeviceNet، ModBUS، HostLink و غیره

Horst Kohlbert، مدیر محصول شبکه زیمنس انرژی و اتوماسیون، پیش‌بینی می‌کند: «دستگاه‌های میدانی با اترنت و سرورهای اینترنتی تعبیه‌شده به زودی به واقعیت تبدیل خواهند شد.

اترنت بهترین راه حل برای کنترل شبکه در آینده است و به فیلدباس غالب تبدیل خواهد شد، اما فناوری فیلدباس به راحتی از بازار موجود خارج نخواهد شد و فیلدباس های مختلف می توانند از یکدیگر برای بهبود بیشتر یاد بگیرند. انواع فیلدباس ها دارای تمرکز فنی و مکمل میدان کاربردی خاصی هستند که از جنبه خاصی معتبرتر هستند. وجود همزمان فیلدباس های متعدد برای سرمایه گذاری کاربران و تولیدکنندگان مناسب نیست. تعداد زیادی از استانداردهای اتوبوس مساوی بدون استاندارد است. شکوفایی و شکوفایی توسعه فناوری فیلدباس.

سیستم کنترل شبکه ایجاب می کند که فیلد باس مورد استفاده در میدان کنترل، یک شبکه ارتباطی دیجیتال با عملکرد شبکه بالا باشد که قابلیت همکاری و باز بودن داشته باشد. اتصال دیجیتالی مشخصه اصلی شبکه است. قابلیت همکاری مستلزم اتخاذ استانداردها و پروتکل های یکسان است. باز بودن به این معنی است که فناوری باز است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر این یک نتیجه‌گیری قطعی است که چندین استاندارد فیلدباس در کنار هم وجود دارند.

شرکت های مختلف، برای منافع خود، توسعه استانداردها را کنترل می کنند، به طوری که فیلدباس به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد. در حال حاضر، فناوری اترنت مطابق با ویژگی های سیستم کنترل شبکه فن آوری فیلدباس است، بنابراین بسیاری از شرکت ها اترنت را به شبکه کنترل صنعتی معرفی کرده اند.

سیستم اتوماسیون Jetter AG آلمان، MAESTRO ELMO اسرائیل، ایده نوآورانه شرکت بریتانیایی TRIO، بر اساس سیستم کنترل هوشمند توزیع شده اترنت 100 مگابایت بر ثانیه، اعلام کرد که "شبکه کنترل کننده است".

1. از گسترش کنترلر TRIO بریتانیایی استفاده کنید

2. با کنترلر MAESTRO اسرائیلی تمدید کنید

ویژگی های آن عبارتند از:

(1) ساختار شبیه به اینترنت، انتقال در زمان واقعی داده ها نیازی به برنامه نویسی ندارد، نیازی به در نظر گرفتن سلسله مراتب شبکه نیست.

(2) برای کاربران، تنها یک مجموعه داده و یک برنامه وجود دارد و تمام داده ها فقط باید یک بار در شبکه بیان شوند. هم برنامه ها و هم داده ها قابل استفاده مجدد هستند و شبکه نقش یک سرور واقعی را ایفا می کند.

(3) تنها یک گذرگاه اترنت برای ارتباط مستقیم از حسگر به مدیریت کارخانه وجود دارد.

(4) می توان آن را به اینترنت متصل کرد تا شبکه جهانی کل کارخانه را تحقق بخشد.

(5) اترنت نه تنها یک گذرگاه سیستمی است که به ماژول های هوشمند مختلف متصل می شود، بلکه یک گذرگاه میدانی است که به تجهیزات میدانی متصل می شود. در اینجا هیچ تفاوتی بین ارتباطات داخلی و خارجی وجود ندارد. فناوری هاب در هر کنترلر یکپارچه شده است و ارتباطات داخلی با تخصیص فضای آدرس از ارتباط خارجی جدا می شود.

در سال 1998، فاکسبورو با موفقیت از Ethernet I/O از سیستم اتوماسیون Micro-I/A خود در کارخانه کلر قلیایی Bayer AG استفاده کرد. اترنت تمام تجهیزات میدانی، کنترل‌کننده‌ها و ایستگاه‌های کاری رایانه شخصی را در یک شبکه اطلاعات کنترلی بسیار قابل اعتماد، کم‌هزینه و در زمان واقعی ادغام می‌کند.

شبکه اترنت صنعتی می تواند Profibus، Devicnet، modbus، controlnet، پروتکل canopen به TCP/IP، کاربرد انواع پروتکل های مختلف در یک شبکه باشد و اجازه دهید آنها و همان هاست همزمان گفتگو کنند، اما اینطور نیست. واقعا مشکل استانداردهای جهانی را حل نمی کند.