در این مقاله ما در مورد تجهیزات جانبی غیرمتمرکز یا Distributed IO صحبت خواهیم کرد، ما قصد نداریم به پورتال TIA نگاهی بیندازیم، ما فقط قصد داریم در مورد اینکه Distributed IO چیست و چرا به آن نیاز داریم بحث کنیم.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
دستگاه‌های Distributed IO ، دستگاه‌های استفاده شده در سیستم‌های اتوماسیون و کنترل هستند. آن‌ها به عنوان واسطه‌ها بین کنترل‌کننده مرکزی (پی ال سی) و سنسورها و اکچویتورهای مختلف نصب شده در فرآیند اتوماسیون عمل می‌کنند. تصور کنید که آن‌ها مانند پیام‌رسان‌هایی هستند که اطلاعات از سنسورها جمع‌آوری می‌کنند و دستورات را به اکچویتورها ارسال می‌کنند.
این رویکرد توزیع‌شده، سیم‌کشی را ساده‌تر می‌کند. به جای اینکه همه سیم‌ها مستقیماً به پی ال سی برود، این دستگاه‌های Distributed IO را در سمت دستگاه نصب می‌کنید. آن‌ها اطلاعات را از سنسورها (مانند دما یا حرکت) جمع‌آوری کرده و دستورات را به اکچویتورها (مانند موتورها یا شیرها) ارسال می‌کنند. این باعث می‌شود که سیستم به طور صحیح عمل کند، با کمترین سیم‌کشی و همچنین مدیریت و گسترش آسان‌تر که منجر به افزایش انعطاف‌پذیری سیستم می‌شود.
بیایید فرض کنیم یک دستگاه تولید داریم که توسط یک کنترل‌کننده مرکزی (پی ال سی) کنترل می‌شود، هر نوع کنترل‌کننده‌ای که باشد، راهنمای تصویر 1 را ببینید.
(تصویر 1. ماشین تولیدی که از طریق پی ال سی کنترل می شود.)
همانطور که مشاهده می‌کنید، پی ال سی که دستگاه را کنترل می‌کند، در محل دستگاه نصب شده است. همانطور که می‌دانیم پی ال سی ها به طوری طراحی شده‌اند که قادر به عمل در محیط‌های دشوار باشند، بنابراین ایده کاملاً بد نیست که پی ال سی را در سمت دستگاه نصب کنیم؛ زیرا این می‌تواند شرایط مختلف عملیاتی مرتبط با دستگاه را تحمل کند، مانند دمای محیط بالا، رطوبت، ارتعاش و غیره.
حالا، اگر نیاز به اصلاح فرآیند و افزایش کنترل بر دستگاه داشته باشیم، به این معناست که باید تعداد ورودی و خروجی‌های دستگاه را افزایش دهیم. این به معنای نیاز به یک پی ال سی بزرگتر با تعداد بیشتری ورودی و خروجی است یا حداقل نیاز به اضافه کردن ماژول‌های IO به پی ال سی فعلی خواهد بود.
لطفاً بدانید که اضافه کردن ماژول‌های IO اضافی به پی ال سی فعلی به پی ال سی که برای پروژه‌تان انتخاب کرده‌اید، بستگی دارد؛ زیرا هر پی ال سی حداکثر تعداد IO را دارد که می‌توانید به آن اضافه کنید. بنابراین، اگر تعداد اضافه‌ای از IO که ما نیاز داریم از حداکثر تعداد ممکن برای پی ال سی فعلی بیشتر شود، مجبور خواهیم بود یک پی ال سی بزرگتر بگیریم و این به معنای بازنویسی نرم‌افزار به پی ال سی جدید یا حداقل مهاجرت پروژه خواهد بود. راهنمای تصویر 2 را ببینید.
(تصویر 2. پی ال سی بزرگتر برای توسعه ماشین جدید.)
بله، با این توسعه جدید، مجبور شدیم یک پی ال سی بزرگتر بگیریم. حالا، همانطور که گفته شد، پی ال سی می‌تواند در محل دستگاه نصب شود و برای تحمل شرایط سخت طراحی شده است، اما معمولاً این کار انجام نمی‌شود و پی ال سی به عنوان مثال در یک محل ترتیب‌داده و محافظت‌شده مانند اتاق MCC نصب می‌شود.
این به این معناست که هر سیگنال ورودی یا خروجی فرآیند ما باید از سمت دستگاه به پی ال سی در اتاق MCC متصل شود. بنابراین، اگر ۱۰۰ سیگنال ورودی/خروجی داشته باشم، باید ۱۰۰ کابل سیگنال بین دستگاه و پی ال سی کشیده شود. و اگر نیاز به افزایشی در آینده داشته باشم، باید کابل‌های جدید اضافه را کشیده شود. راهنمای تصویر ۳ را ببینید.
(تصویر 3. نصب پی ال سی در داخل اتاق MCC.)
همانطور که مشاهده می‌شود، ما هم‌اکنون باید برای هر سیگنال ورودی و خروجی (IO) در فرآیند خود یک کابل بین پی ال سی و دستگاه کشیده کنیم. این ممکن است در یک دستگاه کوچک با تعداد کمی از IOها قابل قبول باشد، اما با فرآیند بزرگی که تعداد زیادی از IOها را دارد، این موضوع قابل قبول نخواهد بود.
زیرا این اقدام به کشیدن تعداد زیادی کابل منجر خواهد شد و هزینه این فرآیند را افزایش می‌دهد و همچنین مشکلات جدیدی را به همراه خواهد داشت که باید مراقبت شود، از جمله راهروهای کابل، سازگاری EMC، تسلیحات کابل و سایر ملاحظات اضافی.
و اینجاست که وسایل جانبی خارجی یا ماژول‌های IO توزیع شده بسیار کارآمد می‌شوند. تصویر 4 را ببینید.
(تصویر 4. استفاده از دستگاه IO توزیع شده.)
ماژول IO توزیع شده به سادگی یک ماژول IO است که می‌تواند در سمت دستگاه نصب شود تا تمام ورودی‌های فرآیند را جمع‌آوری کرده و به پی ال سی ارسال کند، همچنین سیگنال خروجی از پی ال سی را دریافت و به دستگاه‌های اجرای مرتبط ارسال کند.
همانطور که از تصویر مشاهده می‌شود، ارتباط بین پی ال سی و دستگاه اکنون با کشیدن یک کابل ارتباطی بین دستگاه IO توزیع شده و پی ال سی انجام می‌شود. دستگاه‌های IO توزیع شده دارای قابلیت‌های ارتباطی متعددی هستند، در مثال ما، ارتباط Profinet را فرض کردیم، از این رو رنگ سبز می‌بینید.
استفاده از دستگاه IO توزیع شده به شما این امکان را می‌دهد که ورودی‌های فرآیند خود را بدون نیاز به نصب پی ال سی بزرگتر گسترش دهید. شما فقط ورودی‌های جدید را به دستگاه اضافه می‌کنید و ارتباط بین پی ال سی همچنان با استفاده از Profinet یا هر روش ارتباطی دیگری همانند قبل باقی می‌ماند.
شما حتی می‌توانید یک دستگاه کاملاً جدید را با همان پی ال سی کنترل کنید، فقط کافی است یک کابل ارتباطی جدید از پی ال سی به دستگاه جدید کشید. تصویر 5 را ببینید.
(تصویر 5. کنترل 2 ماشین با PLC یکسان.)
همانطور که مشاهده می‌شود، برای کنترل یک دستگاه کاملاً جدید با پی ال سی من، تنها نیاز به یک کابل ارتباطی اضافی از پی ال سی به دستگاه است. البته باید اطمینان حاصل شود که توانایی پی ال سی برای پردازش و کنترل دو دستگاه را دارد.
یک نکته دیگر، IOهای توزیع شده می‌توانند با انواع مختلفی از برندهای پی ال سی استفاده شوند، به این معنا که من می‌توانم از انواع مختلفی از IOهای توزیع شده با پی ال سی زیمنس استفاده کنم. تصویر 6 را ببینید.
(تصویر 6. استفاده از برندهای مختلف IOهای توزیع شده.)
همانطور که در تصویر مشاهده می‌شود، یک دستگاه از دستگاه IO توزیع شده زیمنس و دستگاه دیگر از دستگاه IO توزیع شده شنایدر استفاده می‌کند و هر دو با یک پی ال سی کنترل می‌شوند.
نتیجه‌گیری:
- دستگاه‌های IO توزیع شده برای گسترش دسترسی یک سیستم کنترل به کار می‌روند و اتصال تعداد زیادی از سنسورها و اجزا اجرائی در فواصل بلند را فراهم می‌کنند.
- IOهای توزیع شده، مقدار کابل‌کشی مورد نیاز را نسبت به اتصال سیگنال ماشین پی ال سی سنتی کاهش می‌دهند.
- افزودن یا حذف دستگاه‌ها در یک سیستم IOهای توزیع شده آسان است که آن را به یک سیستم قابل اندازه‌گیری و قابل اعتماد می‌کند.
برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
