Diagnostyka w rozproszonych modułach I/O

Maksymalizacja produktywności maszyn i urządzeń w zakładach przemysłowych jest celem stawianym przed osobami zajmującymi się wdrażaniem w zakładach przemysłowych systemu TPM (Total Productive Maintenance). Czynności prowadzone w ramach TPM przyczyniają się m.in. do wyeliminowania źródeł potencjalnych awarii oraz ciągłego udoskonalania procesów produkcyjnych.

Posłuchaj
00:00

Rys. 1. Moduł sieciowy BNI

Czynnikiem, który w znaczący sposób wpływa na zagadnienie produktywności, jest nieplanowany przestój maszyn związane z ich awariami. Bardzo często są to stosunkowo proste uszkodzenia np. zwarcie na module wejściowym spowodowane uszkodzeniem czujnika, jednak w niekorzystnych okolicznościach ich usunięcie może trwać bardzo długo. Decydujący wpływ na czas przestoju w takich sytuacjach ma czas reakcji służb technicznych oraz czas niezbędny na odnalezienie źródła awarii. Szybka i bezbłędna identyfikacja miejsca uszkodzenia jest w takim przypadku czynnikiem kluczowym.

W przypadku wielu starszych rozwiązań modułów I/O zwarcie na jednym z portów może powodować utratę funkcjonalności całego modułu, a nierzadko skutkuje utratą komunikacji w całej sieci. W takim przypadku jedyne, co możemy zdiagnozować w krótkim czasie z poziomu układu sterowania, to, który moduł nie jest dostępny. Kolejnym krokiem jest bardzo często czasochłonne wypinanie poszczególnych elementów, aby stwierdzić, który z nich jest bezpośrednią przyczyną awarii. Takie rozwiązanie naraża użytkowników na bardzo długie przestoje maszyn i duże koszty z nimi związane.

Rozwiązaniem takiej sytuacji jest stosowanie modułów we/wy z zaimplementowanymi funkcjami diagnostycznymi. Funkcjonalność taką oferują moduły I/O serii BNI firmy Balluff. Rozbudowana diagnostyka tych modułów oraz prosty dostęp do informacji diagnostycznych stanowi bardzo ciekawą ofertę dla użytkowników, którzy nie chcą tracić czasu na mozolne poszukiwanie awarii w swoich układach sterowania.

Rys. 2. Rozszerzenie modułu BNI z wykorzystaniem interfejsu IO-Link

Moduły BNI firmy Balluff łączą w sobie rozbudowaną funkcjonalność w połączeniu z wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz wygodą instalacji. (rys. 1) Wykonana z odlewu obudowa zapewnia wysoki stopień ochrony IP67 i zaprojektowana została tak, aby sprostać ciężkim warunkom środowiskowym panującym w przemyśle. Moduły są odporne na zabrudzenia, wstrząsy, wibracje, smary oraz środki korodujące. Są one idealnym wyborem do wdrożenia koncepcji rozproszonego układu automatyki z wyeliminowaniem rozbudowanych szaf sterowniczych.

Ergonomicznie zaprojektowana płaska obudowa jest bardzo prosta w montażu i wymaga niewiele przestrzeni. Umieszczone na jej bokach opisy portów są doskonale widoczne nawet przy pełnym obłożeniu portów. Podłączenie czujników lub elementów wykonawczych odbywa się poprzez gniazda M12. Każde z wejść umożliwia podłączenie do dwóch sygnałów z wykorzystaniem do tego celu np. trójniki. Wszystkie porty wyposażone są w dwie diody sygnalizacyjne LED. Obciążalność prądowa pojedynczego portu wyjściowego wynosi do 2 A.

Każdy z modułów wyposażony jest w rozbudowane funkcje diagnostyczne. Jedną z możliwości zdiagnozowania stanu pracy modułu są diody LED. Na ich podstawie możemy odczytać informację o stanie napięć zasilających moduł oraz o statusie komunikacji sieciowej. Poszczególne diody przyporządkowane do portów informują nas o stanie ich pracy, zwarciu lub przeciążeniu. Wszystkie te informacje przekazywane są również do układu sterowania w postaci informacji diagnostycznej zależnej od standardu sieciowego.

Rys. 3. Moduł BNI z interfejsem IO-Link

Błyskawiczna identyfikacja miejsca uszkodzenia jest możliwa dzięki diagnostyce każdego pojedynczego portu. Oprócz informacji diagnostycznej przesyłanej w zależności od protokołu sieciowego mamy możliwość odczytania informacji o błędnym działaniu poszczególnych urządzeń bezpośrednio poprzez obszar wejść sterownika, co jeszcze bardziej upraszcza integrację funkcji diagnostycznych w układzie sterowania. Informacje o błędach mogą być bezpośrednio wyprowadzone np. na panel operatorski ze wskazaniem miejsca uszkodzenia.

Bardzo ważną cechą modułów jest ich odporność na zewnętrzne zakłócenia, nawet w przypadku zwarcia na portach wejściowych lub wyjściowych funkcjonowanie pozostałych podłączonych urządzeń pozostaje niezakłócone, pozwala to na uniknięcie niespodziewanych zdarzeń lub nieprawidłowego działania elementów wykonawczych. Moduły BNI dostępne są z większością popularnych standardów sieciowych takich jak Profibus, Profinet, DeviceNet, EtherNet/IP, CC-Link.

Rozszerzeniem tej funkcjonalności przy jednoczesnym uproszczeniu instalacji jest wykorzystanie interfejsu IO-Link dla rozproszonych sygnałów. Dzięki zastosowaniu tego nowoczesnego interfejsu mamy możliwość podłączenia do 136 sygnałów cyfrowych w jednym punkcie sieci (rys. 2). Rozszerzenie to jest dostępne dla modułów pracujących w sieci Profibus P, Profinet, DeviceNet, EtherNet/IP, EtherCAT oraz CC-Link. Moduły IO-Link oferują taki sam poziom diagnostyki jak standardowe moduły sieciowe. Podłączenie odbywa się za pomocą standardowego przewodu 3-żyłowego (rys. 3).

BALLUFF Sp. z o.o.
www.balluff.pl

Powiązane treści
Smart predictive maintenance by Elmodis - nowa jakość diagnostyki i predykcji
Systemy rozproszone w nowoczesnym przemyśle
IP67 & more
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Zasilanie, aparatura nn
UPS NETLINE RT – dla sieci, serwerów i automatyki przemysłowej
Silniki i napędy
Serwohydrauliczny napęd Bosch Rexroth zwiększa sprawność energetyczną pras do głębokiego tłoczenia
Obudowy, złącza, komponenty
277 powodów, by wybrać przyszłość bez smarowania. NOWOŚCI igus na 2025 rok
PLC, HMI, Oprogramowanie
Bosch Rexroth oferuje usługę FOTA - aktualizowanie sterowników – także pochodzących od innych producentów
Pomiary
PL Flush – precyzyjny czujnik ciśnienia do aplikacji z ograniczoną przestrzenią montażową
Pomiary
Ekran dotykowy, wyjście HDMI, mała masa, kompaktowe wymiary - nowe oscyloskopy Voltcraft z serii DOV
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Czerwiec 2025
Temat miesiąca
Wod-kan, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków
Technika
Ochrona przed korozją

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów