Конвертеры сигнала с поддержкой Ethernet для прозрачности технологических процессов

25 ноября 2013

WeidmuellerстатьяПромавтоматика

логотип

Под лозунгом «С Ethernet — к прозрачности технологических процессов» компания Weidmueller [1] стремится интегрировать коммуникационные технологии на базе промышленной сети Ethernet в такие дискретные средства автоматизации, как, например, конвертеры сигнала (рисунок 1). Наряду с такими стандартными функциями, как восприятие, обработка, унификация и выдача сигнала, конверторы с поддержкой технологии Ethernet имеют разнообразные диагностические функции для обеспечения прозрачности технологических процессов.

Преобразователи сигнала оснащены интерфейсом Ethernet

 

Рис. 1. Преобразователи сигнала оснащены интерфейсом Ethernet

Буферизированная передача диагностической информации через конвертер сигналов соответствует требованиям потребителя к объемной и кодонезависимой информации о технологическом процессе. Посредством коммуникации на базе технологии Ethernet выполняется передача диагностических данных с конвертера сигналов на управляющую станцию или в инженерную систему (рисунок 2). Подобная диагностика предоставляет более полную картину прибора, датчика и процесса, чем традиционные конвертеры.

Передача диагностических данных с конвертера сигналов на станцию управления или в инженерную систему

 

Рис. 2. Передача диагностических данных с конвертера сигналов на станцию управления или в инженерную систему

Непрерывный мониторинг

 

 

Приборы могут непрерывно контролировать измеренные значения. В зависимости от состояний процесса, в том числе и при отклонении от предельных значений, они могут генерировать сигналы тревоги. Измерение значений технологических параметров и их обработка приближены к функциям инженерной системы и системы управления. Возможности диагностики, доступные ранее только сложным приборам, теперь могут распространяться на все измерения в одном приложении. Наряду с явным обеспечением прозрачности технологических процессов, преимуществом конвертеров сигналов на базе технологии Ethernet также являются незначительные монтажные расходы. Большинство предприятий уже располагает пакетной технологией Ethernet для объединения офисных компьютеров в одну производственную сеть, поэтому интеграция коммуникационных приборов для управления и контроля технологических процессов происходит быстро и просто. Для интеграции в инженерную систему и систему управления существует два промышленных стандарта — FDT/DTM и OPC, которые используют большинство систем управления технологическим процессом.

Конвертер сигнала в деталях

АСТ20С — название новой серии аналоговых преобразователей сигналов с коммуникационным интерфейсом на базе технологии Ethernet (рисунок 3). Речь идет о двухканальном модуле с универсальными входами. Считываются показатели температуры (RTD и Thermo), напряжений (0…10 В), тока (0/4…20 мА) и положение потенциометра.

Модуль АСТ20С с возможностью обработки сигнала и коммутации

 

Рис. 3. Модуль АСТ20С с возможностью обработки сигнала и коммутации

Два аналоговых выхода с возможностью свободной конфигурации выводят значения в виде напряжения (0…10 В) или тока (0/4…20 мА). Кроме того, есть два цифровых канала, каждый из которых можно конфигурировать как вход или выход. Гальваническая изоляция защищает выходы от помех.

Пример приложения — производство шоколада

 

 

На выставке в Ганновере компания Weidmueller показала на примере технологического приложения возможность интеграции приборов в существующую промышленную сеть Ethernet и взаимодействие компонентов в приложении. Концепция конвертера сигналов АСТ20С представлена на основании трех из десяти рабочих этапов при производстве шоколада (рисунок 4).

Визуализация технических процессов трех этапов изготовления шоколада из десяти: обжарка (а), помол (б) и конширование (в)

 

Рис. 4. Визуализация технических процессов трех этапов изготовления шоколада из десяти: обжарка (а), помол (б) и конширование (в)

На первой технологической станции производится обжарка какао-бобов. Конвейер перемещает бобы через систему обжарки в резервуар станции помола. Станция для помола бобов состоит из приемного бункера, помольной установки и цифрового клапана сброса. На третьей станции масса перемолотых какао-бобов перемешивается в конше. Регулируемый пропорциональный клапан открывает спускную трубу.

В примере показаны пять конвертеров сигнала. Они считывают, преобразуют, интерпретируют и разделяют различные сигналы, передают их на выходы и отображают с помощью интерфейса Ethernet на базе протокола Modbus-TCP.

С помощью потенциометра на консоли регулируется скорость конвейерной ленты в камере обжарки. Таким образом, теплопроизводительность контролируется с помощью конвертера сигналов, и какао-бобы обжариваются при надлежащей температуре. На дисплее РМХ420 скорость указана в м/с. Если скорость ленты слишком высока для оптимальной обжарки, конвертер сигнала с помощью OPC отправляет на экран сообщение об ошибке, и на консоли загорается сигнальная лампочка.

Конвертер сигнала также считывает, преобразует и унифицирует данные уровня наполнения емкости помольной установки. При показаниях ниже минимального предела помольная установка останавливается, и клапан сброса закрывается. Превышение максимального значения приводит к остановке ленты конвейера и отключению станции обжарки. Сигнальная лампочка оповещает о неисправности в помольном оборудовании. На базе протокола ОРС все рабочие состояния передаются на экран через сеть Ethernet.

Перемешивающее устройство на третьей станции работает непрерывно, пока значение уровня наполнения не будет ниже минимального предела. С помощью потенциометра регулируется степень открытия выпускного клапана. Уровень наполнения показывается на экране в процентах.

Литература

 

 

Weidmuller GmbH and Ko. KG, г. Детмольд: http://www.weidmueller.com/.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: automation.vesti@compel.ru

•••

Наши информационные каналы

О компании Weidmueller

Компания Weidmueller является символом самых современных технологий в области производства оборудования для обработки, передачи и распределения электрической энергии и информации в индустриальном секторе. Компания Weidmueller была основана в 1850 году, реорганизована в 1948 году в г. Детмольд (20км от Ганновера). В настоящий момент в этом городе находится крупнейший производственно-логистический центр по продукции Weidmueller, с которого осуществляется отгрузка продукции по всей Европе. Р ...читать далее