Die meisten industriellen Controller, wie z. B. programmierbare Logik-Controller (SPS) und programmierbare Automatisierungscontroller (PACS), können grundlegende Funktionen wie Echtzeitsteuerung diskreter und analoge Eingangs-/Ausgangsanschlüsse (E/A) verarbeiten. Tatsächlich besteht diese Art von Funktionalität mit den meisten Controllern, und der Fokus liegt in erster Linie auf der Fähigkeit der Anzahl der E/O -Punkte, die behandelt werden können, was normalerweise leicht zu bestimmen ist.
Um die Umsetzung des industriellen Internet der Dinge besser zu berücksichtigen, müssen Unternehmen beim Einkaufen von Industriekontrollern andere fortschrittliche Funktionen wie Datenverarbeitung, Kommunikation und Hochgeschwindigkeitskontrolle in Betracht ziehen. Wenn Sie verstehen, wie Sie die in einem Controller benötigten Funktionen implementieren und wie neue Funktionen das Design verbessern können, können die Produktionsunternehmen die Effizienz verbessern.
Datenverarbeitungsfunktionalität
Moderne Controller mit fortschrittlicher Markup-Namensprogrammierung bieten häufig eine Vielzahl von Datenverarbeitungsfunktionen, einschließlich integrierter Datenprotokollierung. Einige erweiterte Controller können auch mit Standarddatenbanken in Systemen auf Unternehmensebene wie ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning) interagieren.
Die Anmeldung von Daten direkt in ein USB -Speichergerät, das an den Controller angeschlossen ist, ist eine wichtige Funktion und in vielen Anwendungen häufig eine Anforderung. Controller mit Datenprotokollfunktionen unterstützen in der Regel formatierte USB -Pen -Laufwerke oder Mini -SD -Karten mit jeweils 32 GB Speicher.
Die Datenprotokollierung basiert normalerweise auf Ereignissen oder Planungen. Die Ereignisse werden durch staatliche Änderungen ausgelöst, wie z. B. Datenzustandsübergänge vom Booleschen Typ. Die geplante Datenprotokollierung wird in regelmäßigen Abständen festgestellt, z. B. jede Minute, jede Stunde, jeden Tag oder jeden Monat.
Die Anzahl der angemeldeten Token ist normalerweise begrenzt, aber für jeden Versand oder ausgelöstes Stück sollten mindestens 50 Token -Werte konfiguriert werden. Systemfehler sollten auch zusammen mit der Zeit und dem Datum des Fehlers oder Ereignisses gespeichert werden. Protokolldateinamen sollten basierend auf den Benutzereinstellungen konfigurierbar oder automatisch generiert werden.
Neben der lokalen Protokollierung von Daten können einige Controller mit IT -Unternehmenssystemen kommunizieren. Ein mit dem Controller angeschlossener OPC -Server ist ein Beispiel. Der Server darf Echtzeitdaten von Controllern auf dem Anlagenboden sammeln und Datensätze in einer Standarddatenbank abrufen, hinzufügen, löschen und aktualisieren. Dies wird erreicht, indem Verbindungen zu Microsoft Access -auf kompatiblen Datenbanken, SQL -Servern (Structured Query Language) oder Open Database Connectivity (ODBC) unterstützt werden.
Einige Software -Tools auf dem Markt ermöglichen es dem Benutzer, eine Verbindung zwischen dem IT -Enterprise -System und der SPS herzustellen, damit Daten aus der SPS gesammelt und in einer Datenbank gespeichert werden können. Der Konfigurationsaufwand für diese Server ist normalerweise minimal und Benutzer können sie so konfigurieren, dass sie nur die für ihre Prozesse benötigten Daten sammeln.
Diese Datenbankfunktionen bieten praktische Anwendungen für die Verfolgung von Materialbewegungen und Produktionsmetriken. Ein Controller, der tatsächliche Produktionsaufgaben ausführt, kann den Fortschritt der Werksboden verfolgen, um die Optimierung der Herstellungszeit zu gewährleisten. Es kann auch den Materialverbrauch verfolgen. Diese Informationen können verwendet werden, um das Lagerbestand anzupassen, um sicherzustellen, dass die Materialien bei Bedarf ausreichend versorgen.
Durch die Aufzeichnung von Produktionsdaten, die Teile oder Produkte hergestellt werden, können diese Funktionen auch verwendet werden, um den Status eines Produkts von Anfang bis Ende zu verfolgen. Durch das Speichern des Status des Endprodukts kann die integrierte Datums-/Zeitstempelfunktion der Datenbank zur Erfüllung der Qualitätssicherung oder der Prüfungsanforderungen verwendet werden.
Kommunikationsmerkmale
Ein weiteres wichtiges Merkmal bei der Auswahl eines Automatisierungscontrollers sind Kommunikationsfunktionen. Für eine einfache Integration mit Human Machine Interfaces (HMIS), Motorfahrten und anderen Geräten sollten mehrere Ethernet- und Serienkommunikationsports verfügbar sein.
Diese Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Ports können auch für Peer-to-Peer- (P2P) oder Business-System-Netzwerke verwendet werden. Die Unterstützung für Ethernet/IP- und ModBustCP/IP -Ethernet -Protokolle ist ebenfalls wichtig.
Gleichzeitig sollte der Controller andere Kommunikationsports für USB IN/USB Out, Mini-UsB, Mini-SD, Remote I/O, RS -232 und RS -485 Verbindungen bereitstellen.
Diese Verbindungen ermöglichen einen einfachen Programmierzugriff, eine Verbindung zu Hochgeschwindigkeitsgeräten wie Laufwerken und die Integration in die aufsichtsrechtliche Human-Maschinen-Schnittstelle (HMI) des Bedieners. Sie unterstützen auch das Versenden von E-Mail-, Scanner-/Client- und Adapter/Server-Verbindungen sowie andere Kommunikationsfunktionen für den Remotezugriff.
Remote-Überwachungsanwendungen, mit denen Benutzer mithilfe einer Wi-Fi- oder Mobilfunkverbindung eine Verbindung zum Controller herstellen können. Remote -Benutzer können den lokalen Controller überwachen, indem sie Benutzer -Tags für den Remotezugriff in der Tag -Datenbank konfigurieren.
In Hardwarekonfigurationen im Zusammenhang mit dem Remote-Zugriff, bei dem die Remote-Funktionalität aktiviert sein muss, sollten moderne Controller integrierte Sicherheit haben, und das entsprechende Tag in der Datenbank sollte ausgewählt werden, um den Remote-Zugriff darauf zu aktivieren. Darüber hinaus wird wie für jedes Gerät, auf das aus dem Internet zugegriffen werden kann, dringend empfohlen, eine Firewall für die Sicherheit zu verwenden. Obwohl die Funktion "Remote -Zugriffsfunktion des Controllers mit Kennwortschutz konfiguriert werden sollte, ist eine sichere und verschlüsselte Verbindung mit virtuellen privaten Netzwerken (VPN) aufgrund der Internet -Sicherheitsrisiken eine bessere Option!
Ein weiteres Schutzfunktion, das mit dem Zugriff auf dem Fernbediener zugeordnet ist, ist die Konfiguration des Kontos und der IP -Adress -Trennung, mit der ein Benutzer ein Programm für eine bestimmte Remote -Zugriffsverbindung hochladen, herunterladen oder bearbeiten kann. Ein Konto sollte nicht sowohl eine Fernüberwachung als auch die Programmänderung zulassen.
Der Controller sollte die Fernüberwachung von Anwendungen unterstützen und die erforderliche Sicherheit einbeziehen. Autorisierte Benutzer können ein Smartphone oder ein Tablet über eine Wi-Fi oder eine Mobilfunkverbindung an den Controller zur Fernüberwachung anschließen.
Zusätzliche Funktionen des Webservers im Controller ermöglichen möglicherweise die Fehlerbehebung von Problemen über System-Tags, Fehlerprotokolle und den Ereignisverlauf und die Remote-Benutzer, Datendateien zu inspizieren, die an der Festplatte oder der Mini-SD-Karte des Controllers protokolliert sind.
Hochgeschwindigkeitssteuerungsmerkmale
Ein weiteres wichtiges Referenzmerkmal zur Auswahl eines modernen Controllers ist die Fähigkeit, Bewegung und andere Hochgeschwindigkeitsanwendungen zu steuern. Die Ausführung dieser Funktionen erfordert Hochgeschwindigkeits-E/A sowie einen leistungsfähigen Prozessor und die Fähigkeit, Hochgeschwindigkeitsaufgaben zu priorisieren.
Während einige Controller eine Koordination zwischen mehreren Bewegungsachsen anbieten, erfordert die koordinierte Bewegung zwischen sogar zwei Achsen normalerweise spezielle Hardware- und integrierte Controller-Funktionen. Zunächst sind Hochgeschwindigkeitsausgangsmodule und Hochgeschwindigkeits-Eingangsmodule erforderlich. Das Hochgeschwindigkeitsausgangsmodul erzeugt Impuls- und Richtungsbefehle, um das Servo-Laufwerk zu befehlen, um zwei oder mehr Servomotoren zu steuern. Diese Impuls- und Richtungsbefehle können eine Vielzahl von Anwendungen steuern, wie z. B. Schnitt-zu-Länge, Nähte und koordinierte Bewegung der XY-Achse.
Die Registrierungsfunktion kann auch für Bewegungsbefehle verwendet werden, die vom Hochgeschwindigkeitsausgangsmodul erzeugt werden. Die Registrierungsfunktion kann die integrierte E/A des Moduls verwenden, um mehrere interne und externe positionbasierte Ereignisse auszulösen. Über Eingänge aus dem Hochgeschwindigkeits -Eingangsmodul können Signale von Sensoren den Start- oder Stopp der Bewegung auslösen, Encoder -Rückkopplungspositionen erfassen oder die Ein-/Aus -oder Impulsausgänge ausschalten.
Programmierbare Drum Switches (PDS) und programmierbare Limit Switches (PLS) bieten zusätzliche Hochgeschwindigkeits-Steuerfunktionen. PDs wie Encoder können mehrere Geräte mit Raten von bis zu 1 MHz überwachen und kontrollieren. Diese Eingangssignale werden verwendet, um die Ausgänge mit einer Geschwindigkeit von Zehntausenden pro Sekunde zu koordinieren und zu kontrollieren. Diese Art der Hardwarekonfiguration bietet eine präzise und genaue Bewegungssteuerung unabhängig von der Controller -Scan -Zeit, die je nach Prozessorlast variieren kann.
Die PLS -Anweisung funktioniert ähnlich wie bei einem mechanischen Drehschnecken mit Grenzschaltern, aber die virtuelle Form des CAM kann in Echtzeit gesteuert werden. Da diese Funktion typischerweise mit Hochgeschwindigkeitseingängen arbeitet, ist sie völlig unabhängig von der Prozessorlast und der zugehörigen Scan-Zeiten, wodurch ein genaues und wiederholbares Zeitpunkt für Hochgeschwindigkeitsanwendungen bereitgestellt wird.
Bei der Auswahl von PLCs, PACs und anderen industriellen Controllern müssen Benutzer die Kontroll- und E/A -Anforderungen berücksichtigen, die über die grundlegende Funktionalität hinausgehen. Für viele Anwendungen müssen Controller auch umfangreiche Datenprotokollierungs- und Kommunikationsfunktionen sowie die Kontrolle über Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie koordinierter Bewegungen verfügen.