Bezawaryjność sieci AS-Interface - czy to możliwe?

Postawione pytania należałoby rozszerzyć i zapytać: czy możliwe są do wykonania bezawaryjne układy automatyki? Czy w historii automatyki udało się taki cel osiągnąć? Jako początek automatyzacji źródła zazwyczaj podają rozpoczęcie rewolucji przemysłowej. Prekursorem współczesnego automatyka był wynalazca i konstruktor James Watt, który zaraz po uruchomieniu maszyny parowej zadał sobie kluczowe pytanie: jak można wysterować silnik parowy niezależnie od jego obciążenia przy zadanych stałych parametrach prędkości obrotowej? Rozwiązaniem był wynalazek, który zrewolucjonizował myślenie o sterowaniu - regulator odśrodkowy. Od czasu jego wdrożenia inżynierowie obsługujący maszyny mogli skoncentrować się na produkcji, bo utrzymanie zadanej liczby obrotów na minutę odbywało się w sposób automatyczny.

Do późnych lat 60. XX wieku, systemy automatyki opierały się na rozwiązaniach mechanicznych. Komputery jeszcze nie istniały, a logiczne powiązania między elementami wykonawczymi maszyny a układami sterującymi były trwale okablowane z przekaźnikami elektromagnetycznymi. Wprowadzenie komputerów przemysłowych i sterowników programowalnych umożliwiło szybkie i elastyczne reagowanie na różne potrzeby procesu przemysłowego.

Liczba nowo powstających systemów automatyki gwałtownie rosła, a wyniki tej ekspansji są wyraźnie widoczne we współczesnych nam realiach. Przy tak szerokiej ofercie sprzętowej, bardziej niż kiedykolwiek ważne jest, aby system sterowania dobrać w sposób odpowiedni do naszych potrzeb, a co najważniejsze zapewniający nam możliwie wysoką bezawaryjność.

Zatem czy sieć AS-Interface będzie dobrym wyborem? Zanim udzielę odpowiedzi, chciałbym podzielić się z Państwem wiedzą o początkach powstania tego standardu. Nie wszyscy zdają sobie sprawę, że głównym celem, jaki stawiali sobie inżynierowie odpowiedzialni za opracowanie nowego interfejsu przemysłowego, nie było wcale dostarczenie uniwersalnej magistrali nadającej się do rozwiązania wszystkich problemów automatyki.

Głównym celem było opracowanie rozwiązania ekonomicznego, niezawodnego, nadającego się do zastosowania w najniższym poziomie piramidy automatyzacji - poziomu czujników i urządzeń wykonawczych. Zebrane dane z tego poziomu miały być następnie przekazywane do wyższych poziomów odpowiedzialnych za zarządzanie produkcją. Cel został osiągnięty. Do dziś nie ma lepszego i prostszego systemu, o tak wysokim stopniu niezawodności i odporności na zakłócenia. Ci, którzy zdecydowali się bądź właśnie decydują się na zakup tego sytemu, dokonali niewątpliwie najlepszego wyboru.

Spróbujmy zatem odpowiedzieć na postawione we wstępie pytanie: czy możliwe jest zbudowanie bez awaryjnego systemu opartego na sieci AS-Interface? Jako inżynier mogę zapewnić, że zadanie to jest wykonalne. Ważne jest by przestrzegać odpowiednich zaleceń w różnych fazach realizacji projektu. Pozwólcie Państwo, że udzielę kilku wskazówek, krótko dzieląc się moimi spostrzeżeniami zdobytymi przez 15 lat pracy inżynierskiej z siecią AS-Interface. Nie chcę pisać o rzeczach oczywistych, takich jak: budowa sieci, jej możliwości, ograniczenia, zasady kablowania, zabezpieczeniach, które jakakolwiek są bardzo ważne, jednak w moim mniemaniu zacieniają rzeczy równie istotne, a zazwyczaj nieopisywane.

Jeżeli przystępujecie do tworzenia nowego projektu i nie macie jeszcze doświadczenia z tym interfejsem, zdecydowanie radzę oddelegować kilka osób odpowiedzialnych za automatykę na kilkudniowy kurs przygotowawczy. W Polsce już kilka firm ma bogatą ofertę szkoleniową w tym zakresie. Co ciekawsze - szkolenia kierowane są bezpośrednio do pracowników utrzymania ruchu. Po takim szkoleniu z pewnością projektowanie będzie łatwiejsze, a zdobyta wiedza pozwoli na uniknięcie sytuacji mogących w późniejszym czasie przysporzyć siwych włosów inżynierom UR.

Kolejną niezmiernie ważną sprawą jest wejście we współpracę z firmą oferującą komponenty automatyki. Na rynku krajowym jest wiele firm handlowych, przez co w doborze partnera absolutnie nie kierowałbym się cenami produktów. Zarówno w fazie projektowej, jak i uruchomienia czy eksploatacji maszyny najważniejsze będzie posiadanie dostępu do pełnej dokumentacji, modeli CAD, szerokiego spektrum kompatybilnych produktów oraz fachowej pomocy technicznej, która w razie awarii będzie w stanie szybko zareagować na nasze potrzeby. W zakresie sieci AS-Interface zdecydowanie polecam firmę ifm electronic.

Tym, co wyróżnia i czyni firmę ifm electronic wyjątkowym partnerem, jest stała dbałość o rozwój i poszerzanie oferty komponentów sieciowych. Rok do roku w ofercie tej firmy pojawiają się nowe produkty będące odpowiedzią na zapotrzebowanie klientów. Tym, co zasługuje na szczególne słowa uznania, jest dostęp do dokumentacji techniczno-rozruchowych (dobrze znanych nam DTR-ek). Z poziomu strony internetowej możemy przeglądać i drukować dokumentację zarówno do urządzeń produkowanych, jak i wycofanych z produkcji (ze wskazaniem dostępnych zamienników).

Ci z Państwa, którzy jeszcze pracują z sieciami AS-Interface pierwszej generacji (zgodnych ze standardem 2.0), szczególnie docenią tę funkcjonalność w chwili, gdy zajdzie potrzeba wymiany uszkodzonych komponentów. Firma zdecydowanie wyznacza nowe trendy w urządzeniach dedykowanych dla magistrali AS-Interface. Za przykład niech posłużą: nowe serie zasilaczy AS-Interface, moduły I/O z podstawami szybkiego montażu, moduły z serii ProcessLine wykonane z wysoko jakościowej stali nierdzewnej (przeznaczone do aplikacji spożywczych, zapewniające stopień ochrony IP69K), moduły z serii CompactM8 (umożliwiające przyłączenie do 8 czujników z konektorem M8) czy najnowsza seria urządzeń nadrzędnych - Master AS-Interface ze zintegrowanymi bramkami do sieci wyższego rzędu. Długo by można wymieniać nowości, dzięki którym rozwiązanie naszych problemów staje się prostsze.

Ostatnią wskazówką niechaj będzie dobrze opracowana dokumentacja techniczna naszej maszyny, z wyszczególnieniem rozrysowanej topologii sieci, adresami modułów oraz raportem z wykonanej diagnostyki transmisji danych. Tylko przy zaplanowanych okresowych kontrolach i możliwości porównania z wcześniejszymi pomiarami jesteśmy w stanie przewidywać i zapobiegać niepożądanym stanom awaryjnym. W tym celu należy koniecznie wyposażyć się w analizator sieci oraz jednostkę adresującą.

Przy zachowaniu wytycznych instalacyjnych, które poznaliśmy na podstawowym szkoleniu, oraz odpowiednio dobranemu partnerowi, jesteśmy w stanie cieszyć się długą i bezawaryjną pracą naszego układu. Dmuchając na zimne, z przygotowaną dokumentacją i urządzeniami diagnostycznymi jesteśmy gotowi zmierzyć się z awarią, której na razie nie widać…

dr inż. Piotr Michalski
ifm electronic sp. z o.o.
www.ifm.com/pl