Działa bez zarzutu

Zastosowania standardu Ethernet w aplikacjach czasu rzeczywistego przyspiesza transmisję danych. Jednocześnie ułatwia i przyspiesza zarządzanie siecią, usprawnia diagnostykę i zmniejsza koszty. Przedstawiamy pokrótce dwie z licznych już, działających sieci czasu rzeczywistego, w których wykorzystano standard Ethernet.

Zlokalizowane we Włoszech zakłady Texo Industries usprawniły działanie wycinarki rotacyjnej firmy Excalibur, a w rezultacie całej linii wycinania i druku. Uczyniono to, by sprostać wciąż rosnącym wymaganiom rynku, który wymaga coraz to lepszych i ładniejszych opakowań, podkreślających jakość produktów.
W poprzednim systemie cały układ maszyn wycinarki i linii druku, składający się aż z 29 osi ruchu, wymagał około 35 sekund od uruchomienia do uzyskania prawidłowych nastaw i synchronizacji parametrów roboczych.
Wprowadzenie zamian parametrów przez operatora trwało około 2 sekundy.
Aby przyspieszyć te operacje, dostrzeżono potrzebę uproszczenia procesów wymiany informacji pomiędzy maszyną a centrum sterowania.
Cała maszyna składa się z kilku modułów, które spełniają określone funkcje: wprowadzanie tektury, drukowanie, suszenie i wycinanie. Moduł maszyny, mierzący 3 metry wysokości i 5 szerokości, porusza się po specjalnych szynach. Umożliwia on operatorowi na przykład wymianę matryc dla nowych wydruków. Proces ten komplikują jednak duże ilości kabli, które za każdym razem muszą być odłączane i ponownie przyłączane.
Aby przyspieszyć te operacje, w maszynie zainstalowano sterownik PLC serii SLC500 firmy Rockwell Automation.
Cała komunikacja z nim odbywa się przez trzy pary przewodów.
Wymieniono również stosowaną dotychczas sieć DH-485 na standard EtnerNet/IP. To również przyspieszyło wymianę danych i dobór nastaw pracy maszyny w trakcie jej normalnej pracy. Sieć EtherNet/IP uprościła komunikację ze sterownią, zaś aplikowanie nastaw trwa teraz 0,3 sek. – sześć razy szybciej niż poprzednio. Proces ustawienia parametrów pracy maszyny realizowany jest automatycznie, a rola operatora ogranicza się tylko do wymiany odpowiednich matryc drukujących. Po uruchomieniu i ustawieniu parametrów maszyna pracuje w tempie 10 500 znaków na minutę.
Ilapak Group, Ethernet Powerlink, Linux
Ilapak Group jest producentem przemysłowych maszyn pakujących (zwykle w folie itp.) dla branż spożywczych oraz innych. W zakładach firmy zdecydowano się na wdrożenie projektu „Phoenix”, czyli zaawansowanej platformy sterowania produkcją, która bazuje na nowych komputerach przemysłowych i systemie Linux. Obsługuje moduły We/Wy firmy B&R Automation, napędy i silniki bezszczotkowe. Komunikacja między nimi realizowana jest poprzez sieć Ethernet Powerlink.  
Projekt Phoenix oferuje: w pełni cyfrowe sterowanie procesami, wykorzystanie standardowych urządzeń i elementów automatyki, redukcję kosztów sprzętu, mniejsze nakłady pracy związane z instalacją i utrzymaniem systemów.
Zwiększona funkcjonalność w zakresie diagnostyki powoduje także zmniejszenie czasu niezbędnego do serwisu urządzeń systemowych.
Firma B&R Automation pomogła w instalacji i wdrożeniu platformy sterowania, bazującej na standardowym protokole Powerlink.
Szeroki wachlarz i modularność podzespołów automatyki pozwoliła na łatwe i szybkie zaprojektowanie oraz uruchomienie układów sterowania o różnej konfiguracji i funkcjonalności. Modułowy system We/Wy X20 firmy B&R zastąpił dotychczasowe, specjalizowane moduły elektroniczne (w standardzie CAN). W efekcie powstał system bardziej kompaktowy w swej budowie, łatwiejszy w instalacji, z uproszczonymi procedurami zarządzania i rozwiązywania ewentualnych problemów eksploatacyjnych. Liczba modułów ograniczyła się do 240, przy jednoczesnej redukcji niezbędnego okablowania. Protokół Powerlink zapewnia szybszą komunikację między modułami We/Wy i sterownikiem, zaś magistrala danych ma większą przepustowość w porównaniu z dotychczasową siecią CAN. 
Mark T. Hoske 
Artykuł pod redakcją dra inż. Andrzeja Ożadowicza, adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie