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WORLD OF INDUSTRIES 03/2018 (CN)

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WORLD OF INDUSTRIES 03/2018 (CN)

HMI/PLC 系 统 和 I/O

HMI/PLC 系 统 和 I/O 解 决 方 案 让 机 器 即 刻 智 能 化 Codesys 可 编 程 模 块 的 I/O 模 块 是 图 尔 克 (Turck) 面 向 机 器 智 能 分 散 化 迈 出 的 又 一 前 进 步 伐 。 这 种 防 护 等 级 达 到 IP67 的 紧 凑 型 控 制 器 具 有 足 够 的 性 能 来 自 主 控 制 多 个 任 务 。 配 备 的 主 接 口 和 从 接 口 还 使 其 能 够 被 用 作 协 议 转 换 器 , 从 而 可 以 将 现 有 机 器 与 使 用 以 太 网 的 现 代 设 备 连 接 在 一 起 。 作 者 : Markus Ingenerf, 产 品 经 理 ,Hans Turck GmbH + Co. KG, Mülheim, Germany 为 什 么 越 来 越 多 的 人 在 打 电 话 时 将 智 能 手 机 放 在 自 己 的 面 前 ? 因 为 如 今 的 科 技 允 许 。 这 对 于 那 些 由 带 有 螺 旋 状 电 话 线 的 电 话 机 陪 伴 着 长 大 的 人 来 说 似 乎 很 奇 怪 , 但 不 得 不 承 认 , 如 今 打 电 话 时 已 经 不 必 一 定 要 将 电 话 放 在 耳 边 。 只 要 在 通 话 时 使 用 扬 声 器 功 能 或 者 耳 机 , 手 机 也 可 以 放 在 面 前 , 您 甚 至 还 可 以 同 时 浏 览 文 章 。 而 且 , 通 过 聊 天 软 件 来 传 输 语 音 消 息 越 来 越 普 遍 , 将 手 机 放 在 耳 边 也 会 增 添 许 多 麻 烦 。 这 种 行 为 对 其 他 人 造 成 的 困 扰 其 实 反 映 出 当 习 以 为 常 的 社 会 活 动 被 取 代 时 而 产 生 的 分 离 之 痛 。 事 实 证 明 , 智 能 手 机 根 本 不 再 只 是 电 话 。 电 话 功 能 只 是 它 的 众 多 功 能 之 一 , 对 许 多 人 来 说 甚 至 不 是 最 重 要 的 那 一 个 。 我 们 所 熟 知 的 惯 例 也 在 自 动 化 技 术 中 不 断 革 新 。 近 年 来 , 以 “ 工 业 4.0” 为 名 的 面 向 数 字 网 络 化 、 高 度 灵 活 且 透 明 的 工 AUTOMATION 01 02 12 WORLD OF INDUSTRIES 3/2018 01 TBEN-PLC 让 控 制 器 走 向 现 场 并 实 现 模 块 化 机 器 概 念 的 创 建 02 图 尔 克 的 新 型 TX500 HMI 系 列 控 制 器 可 在 单 个 设 备 中 提 供 控 制 、 操 作 和 可 视 化 功 能

业 生 产 变 革 为 设 计 师 和 电 气 规 划 师 带 来 了 新 的 任 务 和 挑 战 。 机 械 工 程 , 尤 其 是 电 气 工 程 规 划 的 一 个 例 行 程 序 是 控 制 柜 的 设 计 , 用 于 保 护 控 制 器 、 电 源 装 置 或 I/O 系 统 等 敏 感 的 电 气 和 电 子 设 备 免 受 机 器 恶 劣 条 件 的 影 响 。 分 散 化 解 决 方 案 的 潜 力 分 散 化 的 I/O 系 统 本 身 并 不 是 什 么 新 鲜 事 物 , 但 随 着 现 代 自 动 化 和 机 器 概 念 日 益 朝 模 块 化 设 计 的 方 向 发 展 , 它 们 变 得 越 来 越 有 趣 。 目 前 的 趋 势 是 , 系 统 的 安 装 正 在 远 离 控 制 柜 , 朝 设 备 现 场 发 展 。 使 用 具 有 IP67 防 护 等 级 的 强 大 I/O 技 术 , 用 户 可 以 将 现 场 设 备 的 电 缆 直 接 从 现 场 牵 到 附 近 的 I/O 分 配 器 , 其 既 可 以 作 为 无 源 多 极 电 缆 连 接 点 , 也 可 以 作 为 有 源 的 现 场 总 线 设 备 , 从 而 将 信 号 传 送 到 控 制 柜 。 与 点 对 点 的 布 线 相 比 , 这 种 方 式 为 用 户 节 省 了 用 于 连 接 技 术 和 布 线 的 大 量 成 本 。 由 于 机 器 能 在 客 户 处 进 行 装 配 , 所 以 它 同 样 也 有 节 省 时 间 的 优 势 。 对 于 现 场 总 线 或 以 太 网 系 统 而 言 , 通 常 只 需 要 运 行 一 根 通 信 电 缆 和 一 个 电 源 就 能 将 I/O 系 统 与 控 制 器 相 连 , 而 无 须 将 多 条 单 独 电 缆 连 接 到 控 制 柜 。 然 后 , 外 围 设 备 与 远 程 I/O 技 术 的 接 线 可 以 在 机 器 制 造 商 处 预 先 完 成 。 高 性 能 图 尔 克 进 一 步 推 进 了 机 器 从 控 制 柜 向 现 场 的 分 散 化 。 总 部 位 于 米 尔 海 姆 (Mülheim) 的 自 动 化 专 家 图 尔 克 推 出 的 TBEN- PLC Codesys-3 控 制 器 是 一 款 具 有 IP67 防 护 等 级 的 紧 凑 型 控 制 器 , 可 直 接 在 现 场 使 用 。 其 设 计 主 要 融 入 了 对 三 个 场 景 的 考 虑 :Codesys 控 制 器 使 客 户 能 够 实 现 小 型 机 器 的 完 全 自 主 控 制 。TBEN-L-PLC 可 以 控 制 单 独 的 机 器 模 块 , 这 些 模 块 又 连 接 到 主 控 制 器 ; 或 者 它 也 可 以 用 作 协 议 转 换 器 , 以 将 机 器 与 不 同 的 以 太 网 或 现 场 总 线 系 统 进 行 互 连 。 多 个 接 口 TBEN-L-PLC 提 供 的 高 性 能 和 足 够 的 通 信 接 口 数 量 使 这 些 不 同 的 应 用 场 景 得 以 实 现 : 用 作 主 控 制 器 时 , 除 了 工 业 以 太 网 协 议 Profinet、EtherNet/IP 和 Modbus TCP 之 外 , 设 备 还 支 持 Modbus RTU 协 议 、CANopen 协 议 和 SAE J1939 协 议 。 根 据 Codesys 的 要 求 , 也 可 以 使 用 RS232 和 RS485 串 行 接 口 。I/O 控 制 器 模 块 还 提 供 八 个 通 用 的 I/O 通 道 , 用 于 直 接 连 接 传 感 器 和 执 行 器 。 TBEN-PLC 也 可 作 为 以 太 网 Profinet、EtherNet/IP 和 Modbus TCP 以 及 Modbus RTU 和 CANopen 网 络 中 的 从 属 控 制 器 ( 例 如 设 备 ) 运 行 , 从 而 用 作 协 议 转 换 器 。 例 如 , 控 制 器 可 以 作 为 与 CANopen 联 网 的 机 器 模 块 的 CANopen 管 理 器 运 行 , 并 将 该 模 块 与 使 用 Profinet 运 行 的 系 统 进 行 连 接 。 作 为 行 业 日 益 数 字 化 的 一 部 分 , 这 种 突 破 使 得 现 有 的 机 器 概 念 能 够 适 应 紧 密 网 络 化 、 高 度 灵 活 化 的 生 产 所 带 来 的 挑 战 。 由 此 , 图 尔 克 解 决 了 现 有 机 械 和 工 厂 如 何 能 够 从 工 业 4.0 发 展 带 来 的 效 率 提 高 、 透 明 度 及 生 产 规 划 最 佳 化 中 受 益 的 问 题 。 模 块 化 趋 势 TBEN-L-PLC 的 另 一 个 应 用 场 景 是 对 各 个 机 器 模 块 的 控 制 。 近 年 来 , 模 块 化 趋 势 一 直 是 许 多 机 器 制 造 商 的 动 力 。 较 小 的 自 主 单 元 带 来 的 附 加 价 值 在 于 , 模 块 能 进 行 灵 活 组 合 , 构 成 最 符 合 当 前 要 求 的 解 决 方 案 。 机 器 制 造 商 希 望 , 在 仍 然 能 够 提 供 专 门 针 对 客 户 需 求 而 量 身 定 制 的 解 决 方 案 的 同 时 , 尽 量 摒 弃 一 次 性 的 机 器 解 决 方 案 。 因 此 , 模 块 化 机 器 和 设 备 的 使 用 提 供 了 一 个 能 同 时 满 足 这 两 种 需 求 的 折 衷 办 法 。 尤 其 是 对 于 机 器 模 块 而 言 , 通 常 都 必 须 根 据 模 块 的 组 合 来 决 定 机 器 的 中 心 放 置 在 何 处 , 从 而 进 一 步 确 定 控 制 器 的 位 置 。 而 有 了 TBEN-L-PLC 后 , 每 个 模 块 都 能 拥 有 自 己 的 控 制 器 , 其 既 可 以 作 为 主 控 制 器 也 可 以 作 为 从 属 控 制 器 运 行 。 由 此 , 机 器 制 造 商 可 以 决 定 每 一 台 机 器 上 的 机 器 智 能 核 心 位 于 何 处 。 在 此 , 硬 件 w 没 有 任 何 限 制 。 要 连 接 两 个 模 块 , 只 需 在 它 们 之 间 分 别 连 接 一 根 通 讯 电 缆 和 一 根 电 源 线 即 可 。 即 使 是 这 些 设 备 也 不 再 需 要 控 制 柜 , 因 为 图 尔 克 的 产 品 组 合 还 包 括 具 有 IP67 防 护 等 级 的 电 源 和 安 全 技 术 , 以 及 I/O 和 控 制 器 技 术 。 在 其 安 全 技 术 项 目 中 , 图 尔 克 已 经 展 示 了 其 具 有 IP67 安 全 防 护 等 级 的 TBPN 混 合 I/O 模 块 。 除 了 Profisafe 协 议 规 定 的 四 个 安 全 I/O 端 口 外 , 该 模 块 还 提 供 两 个 可 用 作 输 入 或 输 出 的 通 用 I/O 端 口 , 以 及 两 个 I/O-Link 主 端 口 , 进 一 步 增 强 了 安 全 模 块 的 灵 活 性 。 用 于 操 作 和 可 视 化 的 HMI/PLC A 针 对 机 器 操 作 , 图 尔 克 也 提 供 了 一 种 解 决 方 案 : 具 有 高 质 量 触 摸 显 示 屏 和 高 速 处 理 器 的 TX500-HMI 控 制 器 提 供 与 TBEN-L- PLC 相 似 的 接 口 范 围 , 非 常 适 合 需 要 对 过 程 进 行 操 作 和 可 视 化 处 理 以 及 机 器 控 制 的 应 用 场 景 。 每 台 TX500 都 配 备 有 一 个 Profinet 主 接 口 和 EtherNet/IP 扫 描 器 , 以 及 一 个 Modbus TCP 和 Modbus RTU 主 接 口 。 在 两 种 Modbus 协 议 中 ,HMI 也 都 可 以 作 为 从 属 控 制 器 运 行 。 Codesys 3 还 允 许 在 TX500 中 对 控 制 和 可 视 化 功 能 进 行 简 单 的 编 程 。 控 制 器 单 元 的 最 新 处 理 器 技 术 保 证 密 集 型 过 程 的 计 算 能 得 到 顺 利 处 理 , 直 至 移 动 图 像 可 视 化 。 具 有 64000 种 颜 色 的 高 分 辨 率 TFT 显 示 屏 可 实 现 充 满 吸 引 力 的 高 性 能 图 形 和 动 画 显 示 。TX500 系 列 控 制 器 的 前 面 板 防 护 等 级 达 到 了 IP66。 在 终 端 侧 还 有 两 个 RJ45 以 太 网 端 口 、 一 个 RS232 或 RS485 串 行 接 口 以 及 两 个 USB 端 口 可 供 使 用 。 附 加 的 SD 卡 插 槽 可 以 扩 展 128MB 内 部 数 据 存 储 器 的 容 量 。 图 尔 克 提 供 的 TX500 系 列 控 制 器 具 有 三 种 不 同 型 号 的 显 示 屏 尺 寸 和 分 辨 率 : 两 种 16:9 格 式 的 显 示 屏 , 屏 幕 大 小 为 7 英 寸 或 13 英 寸 (TX507 和 TX513), 和 一 种 4:3 格 式 的 显 示 屏 , 屏 幕 大 小 为 10 英 寸 (TX510)。 两 种 较 小 型 号 显 示 屏 的 像 素 为 800 x 400, 较 大 型 号 的 TX513 的 像 素 则 为 1280 x 800。 图 片 来 源 : 主 要 来 自 shutterstock, 其 他 来 自 图 尔 克 www.turck.com.cn WORLD OF INDUSTRIES 2018 13