Chip 1996 April

home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search

/ Chip 1996 April / CHIP 1996 aprilis (CD06).zip / CHIP_CD06.ISO / hypertxt.arj / 9506 / SIEMENS.CD < prev next >

Wrap

Text File | 1996-03-08 | 21KB | 334 lines

@VSiemens Simatic@N @VPLC rendszerek alkalmazása@N A hagyományos PLC (programozható logikai vezérlô) felhasználási területe a mûszaki fejlôdés során lényegesen módosult. Az elsô PLC-ket digitális jelek feldolgozására fejlesztették ki. Ma a Simatic rendszer a kis mikro-PLC-ktôl, amelyek az eddig konvencionális elemekbôl, relékbôl felépített kapcsolásokat váltják ki, a többprocesszoros kiépítésû, folyamatirányító rendszerek teljesítményét megközelítô automatizálási készülékekig az ipari feladatok döntô többségének optimális megoldását nyújtják. @VMinden feladatra@N A Simatic rendszereket az egész világon alkalmazzák különféle automatizálási feladatokra: erômûvekben, vegyiparban, ivóvízellátásban, szennyvíztisztító telepeken, fagylaltgyártásban, sörgyárakban. Az egyedi megoldások gazdaságosan felépíthetôk a szabványos hardver- és szoftver-modulokból. Nagyszámú alkalmazás bizonyítja Magyarországon is a Simatic megbízhatóságát. Vezérlés, szabályozás, pozicionálás, számlálás, adagolás, felügyelet, kezelés, optimalizálás és számítási feladatok tartoznak a Simatic feladatai közé. A család tagjai a mikro-PLC-tôl a folyamatirányító számítógépig robusztus és megbízható eszközöket biztosítanak akár durva ipari körülmények közötti felhasználásra is. A rendszer moduláris és könnyen bôvíthetô. Rendelkezik osztott periféria rendszerrel (ET 100U, ET200, lásd késôbb), és Sinec hálózatba köthetô. A Coros kezelô- és megjelenítô rendszer minden folyamatban gyors áttekintést és beavatkozást tesz lehetôvé. Professzionális szoftvermegoldásokat is nyújt: a tervezés, programozás és dokumentálás áttekinthetô, egységes szoftvermodulokkal oldható meg. Magasszintû nyelveken és projektorientált módon is programozható. @VA PLC-k felépítése@N A legtöbb PLC moduláris felépítésû, az egyes funkciókat különálló egységek képviselik. Ennek megfelelôen van tápegységmodul, CPU-kártya, kommunikációs kártya, analóg és bináris ki-/bemeneti kártyák és más speciális funkciójú perifériakártyák. A kártyák egy korlátozott számon belül szabadon választhatók meg az adott feladatnak megfelelôen. A család kisebb tagjai (90U, 95U) kompakt kivitelûek: a CPU-modult, a kommunikációs részt és néhány bináris ki-/bemenetet egy egységben tartalmaznak. A PLC lehetôségeinek kiterjesztését nagyban elôsegíti az intelligens perifériakártyák alkalmazása. Intelligensnek nevezzük ôket, mert általában saját mikroprocesszort és programcsomagot tartalmaznak -- felépítésük szerint pedig perifériák, mert saját be- és kimeneti csatornáikon keresztül közvetlenül az irányított folyamattal állnak kapcsolatban. Az idôkritikus, speciális feladatokat önállóan végzik el, így ezek nem terhelik a központi processzort, tehát nem növelik a ciklusidôt. A Simatic család intelligens perifériakártyái felhasználhatók az alábbi feladatokra: számlálás, útmérés, pozicionálás, mérlegelés, gyors analógjel-fogadás és -kiadás, szabályozás, szelepvezérlés, adagolás, elektronikus bütykös vezérlô, kommunikáció (soros és busz), kezelés és megjelenítés, PC-funkciók (integrált PC). @VRedundáns rendszerek@N A Simatic rendszer hibabiztos és nagy rendelkezésre állású redundáns megoldásokat is kínál. Biztonsági (F) rendszereket olyan esetben kell alkalmazni, amikor az ember, a környezet vagy anyagi javak károsodhatnak. Az F-rendszerek két, egymással összekapcsolt központi egységbôl állnak, amelyek önállóan végrehajtják többek között a szinkronizációt, adatcserét, hibareakciót, öntesztet. Az F-rendszerek úgy akadályozzák meg veszélyes állapotok illetve helyzetek létrejöttét, hogy az irányított berendezést a hiba felléptekor biztos állapotba viszik, azaz lekapcsolják a hibás részt vagy az egész rendszert. Az F-rendszerek azonban nem növelik meg az irányított berendezés vagy létesítmény folyamatos rendelkezésre állását. A biztonsági rendszerek tipikus alkalmazási területei: @V*@N Égô- és kazánvezérlések (például kemencék), vegyipari berendezések (folyamatvezérlések, centrifugák, veszélyes anyag zsilipek, túltöltésfigyelô rendszerek); @V*@N veszélyes gázok termelése; @V*@N környezetvédelmi rendszerek; @V*@N sajtológépek, kivágógépek; @V*@N védôberendezések gépekhez (például védôrácsok, kétkéz-kapcsolások, vészkikapcsoló berendezések); @V*@N személyszállító berendezések (például mozgólépcsôk, kötélpályák, emelôpódiumok, földalatti, városi villamos vasutak); @V*@N közúti forgalomirányító berendezések. A Simatic F-rendszerei a DIN V 19250 szerinti 8 követelményosztály 6-os osztályának felelnek meg, így az 1...6 követelményosztályokban alkalmazhatók. A készülékek rendelkeznek az Ållami Energetikai és Energiabiztonságtechnikai Felügyelet behozatali engedélyével. Nagy rendelkezésre állású (H) rendszerek akkor kerülnek alkalmazásra, amikor az irányított folyamat kiesése nagy költséget okoz. A H-rendszerek nagy valószínûséggel akkor is tovább üzemelnek, ha egy vagy több hiba miatt a PLC részei kiesnek. A H-rendszerek két, egymással összekapcsolt központi egységbôl állnak, amelyek a ""master-slave" elv alapján mûködnek. A master egység végzi a technológiai irányítást, meghibásodása esetén a slave (hot standby) egység veszi át az irányítást. A nagy rendelkezésre állású rendszerek tipikus alkalmazási területei: @V*@N Döntôen folyamatos technológiák -- például olajfinomítók, vegyi üzemek, erômûvek, acélmûvek, környezetvédelmi berendezések, csôvezetékek, tengeri létesítmények; @V*@N Szakaszos üzemû (batch) technológiák -- például autógyártás, gyógyszeripar, élelmiszeripar, rugalmas gyártórendszerek, magasraktárak. @VTávoli, osztott perifériák (ET 200 és ET 100U)@N Az irányítástechnikai rendszerek tervezésében és megvalósításában egyre inkább tért hódít a decentralizálás elve. A decentralizálás lehet logikai vagy fizikai. Logikai decentralizáláskor a kihelyezett illetve osztott részrendszerek intelligens, önálló feldolgozó képességû készülékek, saját programmal. E készülékeket ma szokásosan buszrendszerekkel kötik össze, ezeket a késôbbiekben ismertetjük (lásd Sinec buszrendszerek). Fizikai decentralizálás esetén az automatizálási rendszer perifériáját helyezzük az irányított folyamat közelébe, elosztott módon. Korábban az irányítástechnikai rendszerek perifériakártyái szokásosan egy központban voltak. îgy a terepi készülékek (például érzékelôk, távadók, végrehajtó szervek) egyenként 2 illetve 4 vezetékkel csatlakoznak a megfelelô be- illetve kimeneti kártyára. A kábelezés így bonyolult és nehezen áttekinthetô lehet. A hosszú jelvezetékeken fellépô elektromágneses zavarok veszélyeztethetik a berendezés megbízhatóságát, és a kábelezés gyakran gazdaságtalan. Ezért a térben egymástól messze lévô és rugalmasan kiépített illetve bôvíthetô rendszereknél elosztott irányítástechnikát célszerû használni. Az ET200 és ET 100U rendszerek fôbb közös tulajdonságai: @V*@N ugyanúgy viselkednek, mint a központi periféria; @V*@N csökkennek a kábelezési költségek; @V*@N rövid átviteli utak; @V*@N önálló központi és elosztott zavardiagnosztika; @V*@N egyszerû szerelés és üzembehelyezés; @V*@N rövid szervizidô. Az ET 200 elosztott perifériarendszer fôbb jellemzôi: @V*@N hálózat a Profibus (DIN 19245) szabvány szerint; @V*@N a terepi készülékek széles választéka; @V*@N nagyon rövid reakcióidôk; @V*@N ET 200U: az S5-100U teljes kártyaválasztéka felhasználható; @V*@N ET 200B: kis beépítési mélység; @V*@N ET 200K: az IP 65 védettség lehetôvé teszi a durva körülmények közötti felhasználást is. Az ET 100U intelligens sorkapocs fôbb jellemzôi: @V*@N a be- és kimeneti kártyák az automatizálási rendszertôl maximum 3 km távolságra helyezhetôk ki a folyamat közelébe; @V*@N a kihelyezett egységek a központi készülékkel ET 100U buszon keresztül vannak összekötve; @V*@N az S5-100U típusú PLC be- és kimeneti kártyái az IP- és CP-kártyák kivételével felhasználhatók. @VStandard szoftvermodul könyvtár@N Az ipari irányítástechnikai rendszereknél a szoftver egyre fontosabb szerepet tölt be. A PLC rendszereknél a teljes költséget egyre inkább a szoftver költségei határozzák meg, ezért a programok gazdaságos létrehozása és a gyári szoftverkönyvtár rendkívül fontos. A Simatic család ezért a programozás megkönnyítése és a költségcsökkentés érdekében standard szoftverek nagy választékát kínálja, amelyek a programozás során gyakori feladatok megoldását segítik. Példák a standard szoftverekre: lebegôpontos aritmetika, matematikai funkciók, lefutóvezérlés programozása (Graph 5), szabályozás (állásos, PID, fuzzy, egyhurkú, arány, kaszkád, adaptív stb. szabályozás), jelfeldolgozás, kommunikáció, meghajtó szoftverek stb. @VKezelô és felügyelô rendszerek@N A PLC berendezések elterjedésekor az ipari folyamatok irányítását és az állapotok kiértékelését a relés megoldásokhoz hasonlóan a PLC be- és kimeneteinek segítségével, nyomógombok, jelzôlámpák és kijelzômûszerek alkalmazásával oldották meg. A számítástechnika fejlôdése és a beruházásokkal kapcsolatos élômunka ára ma már az elektronikus eszközök alkalmazását teszik gazdaságossá. Ezek az eszközök több információt képesek kezelni, megjeleníteni, és mindig rugalmasan illeszthetôk a feladathoz. A korszerû Siemens Coros kezelô és felügyelô rendszerek a PLC-vel és más intelligens eszközökkel, vagy buszrendszerekkel kommunikálnak, nemzetközi számítástechnikai szabványokat alkalmaznak, és hatékony, gyakran beépített fejlesztôrendszerrel rendelkeznek. A fejlesztôrendszerek feladat- és objektumorientált paraméterezési eljárásokat kínálnak fel, hagyományos értelemben vett programozói tevékenységet nem igényelnek. A Coros rendszerek a feladatok és funkciók szerinti rendszerezésben az alábbiak szerint osztályozhatók a felsô szintektôl lefelé haladva: @V*@N központi kezelés és felügyelet: többmunkahelyes koordinált operációs rendszer, sok adat tárolása és feldolgozása, nyitottság és integrációs képesség, szabadon konfigurálható üzenetkezelô rendszer, nagy felbontású grafikus szolgáltatások, integrált fejlesztôrendszer, rendszermérnöki szolgáltatások; @V*@N helyi kezelés és felügyelet: több állomás kialakításának lehetôsége, mérési adatok tárolása és feldolgozása, trendanalízis, üzenetkezelô rendszer, receptkezelô, rendszerdiagnosztikai funkciók, grafikus szolgáltatások; @V*@N gépközeli kezelés és felügyelet: karakteres vagy grafikus kijelzés, nyomtató-csatlakozási lehetôség, üzenetkezelés, diagnosztikai funkciók, korlátozott grafikus lehetôségek, robusztus, védett kivitel. @VHálózatok és osztott intelligenciájú rendszerek@N A termelôkkel szemben támasztott egyre nagyobb minôségi követelmények kielégítésének, a gazdaságos gyártásnak ma már elengedhetetlen elôfeltétele az osztott automatizálási struktúrák kiépítése. Az intelligens hardver építôelemek egyre olcsóbbá válnak, a centralizált vezérlés létesítési költségei nônek. Megjelennek olyan termékszintû programrendszerek, amelyek támogatják az osztott rendszerek egyszerû alkalmazhatóságát. Várhatóan a beruházási és karbantartási költségek is mérséklôdnek osztott intelligenciájú automatizálás alkalmazásakor. Nemzetközi szinten kidolgozták a nyitott kommunikációjú és osztott intelligenciájú rendszerek egységes modelljét. A Siemens is az ISO (International Standardization Organisation) struktúrát -- amely hét egymásra épülô szintet különböztet meg, és meghatározza az ott elvégzendô feladatokat -- alkalmazza rendszereiben. Az intelligens eszközök összekapcsolása teszi lehetôvé a szükséges adatforgalmat az egyes elemek és részrendszerek között. A termelésirányítás és a felügyeleti szintek közötti kommunikáció a nemzetközi szabványok alapján régóta az automatizálási rendszerek része. E szinten a középsebességû (10 Mbit/s) adatátvitelnél általánosan elfogadott az Ethernet hálózat, amely a PC-s hálózatok kialakításánál is gyakran alkalmazott megoldás. Az ezen a területen alkalmazható berendezéseket és alkatrészeket a Siemens a Sinec H1 névvel jelöli. A felhasználók felismerték az üzemi-terepi buszrendszerek alkalmazásának elônyeit az eddig szokásosan alkalmazott pont-pont kapcsolattal szemben. Az automatizálástechnika piacán mintegy tíz különbözô szállító jelent meg specifikus buszrendszerrel. Erôs a törekvés a különbözô szállítói és felhasználói rendszerek egységes, mindenki által elfogadott üzemi-terepi szintû buszrendszerének kialakítására, amelynek jellemzôi: @V*@N bármely ipari ágazatban és felhasználási területen egyaránt használható legyen a különbözô gyártók által forgalmazott készülékekhez; @V**@N feleljen meg az ISO, DIN, vagy velük összehasonlítható szervezetek által elfogadott szabványoknak. A szabványosítás a vezetô gyártók támogatásával lehetôvé teszi az optimális termékválaszték kialakítását. Az üzemi-terepi busz univerzális felhasználhatósága csökkenti a mûszaki fejlesztési költségeket, mert a felhasználó a különbözô rendszerek megvalósításakor nincs rákényszerítve egyedi megoldások kidolgozására. A Sinec L2 buszrendszer teljesíti ezeket a követelményeket és DIN 19 245 szabvány szerinti felhasználási felületet biztosít. A Sinec L2 piacon való értékesítésének ideje alatt több mint tízezer aktív állomás és ennél jóval több passzív illetve elosztott periféria állomás került üzembehelyezésre. Napi újdonságnak számít a kétállapotú érzékelôk és beavatkozók buszrendszere, a Sinec S1. Nagyon kedvezô költségszinten oldja meg az adatátvitelt az érzékelôk, beavatkozók és a PLC között. Telepítése és karbantartása nem igényel speciális ismereteket. A fenti buszrendszerek közös jellemzôje, hogy közvetlen csatlakozási lehetôséget biztosítanak a PC-k felé is, támogatva a DOS operációs rendszert és a Windowst. @KTúri András@N @K(További információk: Siemens Rt., 1036 Budapest Årpád @Kfejedelem útja 79., tel.: 269-7455, fax: 269-7454)@N @VSimatic rendszerben alkalmazott PLC-k@N ■ S5-90U S5-95U S5-100U S5-115U S5-155U S5-95F S5-115F S5-115H S5-155H ■ ■ RAM (Kbyte) 4 16 20 384 1664 16 32 32 128 Belsô változó 1024 2048 2048 32768 32768 2048 2032 2032 32768 Számláló 32 128 128 256 256 128 128 128 - Idôtag 32 128 128 256 256 128 128 128 256 Szabályzók - + + + + + 8 8 - òra - + + + + - - - - Bináris bemenet 208 480 448 4096 518152 128 1024 1024 4096 Bináris kimenet 208 480 448 4096 518152 64 1008 1024 4096 Analóg bemenet 16 25 32 256 32130 32 64 64 192 Analóg kimenet 16 25 32 256 32130 32 64 64 192 ■ @VSinec hálózati elemek@N ■ Sinec H1 Sinec L2 Sinec S1 ■ ■ Szabvány Ethernet, IEEE 802.3 Profibus, DIN 19 245 ASI (Actuator-Sensor-Interface) specifikáció, IEC TG 17B Adatátviteli sebesség 10 Mbit/s 9,6-1511 Kbit/s ciklusidô: 31 állomásnál 5 ms Kábel kétszeresen árnyékolt kétvezetékes (1,5 km), optikai (4,3 km) árnyékolt kétvezetékes (9,6 km), optikai (23,8 km) kétvezetékes (100 m) Ållomások száma 1024 127 31 (mindegyik 4 db kétállapotú eszközt kezelhet) Topológia vonal, fa, csillag vonal, fa, gyûrû, csillag vonal, fa Protokoll Sinec H1-TF, Sinec H1-MAP Sinec L2-FMS, Sinec L2-DP, Sinec L2-TF, Sinec L2-S7, Sinec L2-PA ASI ■