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.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
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

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj AutomatykaB2B do ulubionych źródeł

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
Seria przekładników prądowych ALO – z wbudowanym mostkiem zwarciowym
Przemysł 4.0
120 000 puszek obracanych na godzinę
Przemysł 4.0
Jak elementy sterowania ruchem firmy HIWIN umożliwiają realizację wysoce precyzyjnych procesów szlifowania soczewek optycznych
Zasilanie, aparatura nn
Jeden zasilacz do trzech napędów bram. EVER wprowadza nowe serie UZS-1F i UZS-3F
Pomiary
Elektrody pH do automatyki procesowej - wiarygodny pomiar pH jako fundament stabilnego sterowania procesem
Silniki i napędy
Nowy wymiar mobilności: elektryczne napędy Bosch Rexroth
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Seminarium
Zaawansowana kontrola rentgenowska produktów konserwowych - wyższa jakość i bezpieczeństwo wyrobów w puszkach
Seminarium
Lean Manufacturing w praktyce: skuteczne metody redukcji strat i zwiększania efektywności
Magazyn
Październik 2026

Kalkulator elektryka - kiedy potrzebujesz odpowiedzi „tu i teraz”

Instalacje, których jednym z kluczowych elementów są kable i osprzęt kablowy, projektowane są przez osoby posiadające odpowiednie uprawnienia. Powstawanie projektu jest procesem wymagającym, złożonym i często długotrwałym. Wymaga uwzględnienia wielu parametrów, warunków pracy, obowiązujących norm oraz właściwego doboru komponentów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów