|
Industrijski Ethernet
Ethernet se hitro širi v proizvodne dvorane in jih informacijsko povezuje z
upravljalskimi strukturami podjetij
V
devetdesetih letih prejšnjega stoletja je Ethernet začel svoj pohod v
pisarne, kjer je korenito spremenil način dela. Danes svoj prodor nadaljuje
v industrijska okolja, kjer bo z novimi možnostmi prav tako, če ne še bolj,
vplival na spreminjanje, produktivnost in hitrost dela v proizvodnji.
Napredna proizvodna podjetja želijo vse bolj izkoristiti prednosti, ki jih
je Ethernet pokazal v poslovnih okoljih, proizvajalci pa pospešeno
izboljšujejo (standardne) komponente in rešitve Etherneta, ki tako dobiva
potrebno zmogljivost tudi za zelo zahtevne avtomatizacijske sisteme.
Prednosti uporabe industrijskega Etherneta so podobne
prednostim Etherneta v poslovnem okolju, isto pa ne velja za zahteve,
ki jih narekujejo naprave v različnih okoljih. V industrijskih okoljih
količina in kompleksnost podatkov, ki se prenašajo v komunikacijskem sistemu,
zahtevata determinizem in veliko hitrost komunikacij, stabilnost, varnost
ter odpornost komunikacijskega sistema na mehanske, toplotne,
elektromagnetne in druge vplive. Zaradi vseh teh dejavnikov obstoječih
Ethernet-rešitev iz pisarn ni mogoče enostavno prenesti v proizvodne dvorane.
Proizvodno okolje sestavljajo zelo različne naprave. Poleg naprav na osnovi
PC so tu programibilni logični krmilniki (PLC), CNC, senzorji, aktuatorji,
HMI idr., ki se zelo razlikujejo glede zahtevanih časih prenosa podatkov.
Industrijski Ethernet, primer
Vir:
Industrial Ethernet, IAONA Handbook
V
proizvodnji je zelo pomembno, kako hitro bo signal iz senzorja dosegel
krmilnik in kako hitro bodo krmilni ukazi poslani do aktuatorja. V takih
primerih znaša zahtevan čas prenosa signala od naprave do naprave le nekaj
milisekund ali celo mikrosekund. V nasprotnem slučaju lahko nastane nevarna
situacija za ljudi; drugače kot v pisarni.
Pomembna
razlika med obema vrstama Etherneta je tudi pri stabilnosti sistemov. V
pisarni lahko pride do manjših kasnitev, poškodb datotek ali povezav, v
proizvodnji pa so lahko v nevarnosti ljudje, stroji in okolje. Nepravilno
delovanje lahko povzroči okvaro strojev in izpad proizvodnje z veliko
materialno škodo.
Uporaba
Etherneta v tovarni nudi veliko prednosti. Enostavna in hitra izmenjava
podatkov med zaposlenimi in prenos med stroji in napravami v proizvodni hali
sta najbolj očitni. “Delavnica” pa lahko sprotno (real-time) izmenjuje
podatke tudi s poslovnimi strukturami podjetja. S tem se dosežejo koristi
tako v komercialni sferi kot v sami proizvodnji. Naprava v proizvodnji lahko
na primer avtomatsko pošlje zahtevo po materialu (na osnovi dejanskih potreb)
direktno k dobavitelju. Naslednja možnost: preko Etherneta se lahko
prenašajo velike količine detajlnih podatkov o trenutni proizvodnji v
pripravo proizvodnje, kjer se na osnovi analiz izvajajo potrebne izboljšave.
Komponenta industrijskega Etherneta
Vir:
IntelinkBT
V
preteklih letih so bile možnosti za takšne izmenjave podatkov omejene, saj
Ethernet še ni bil dovolj zmogljiv. Ni imel zmožnosti prenosa v realnem času,
ki je potrebna za hitro in natančno krmiljenje kompleksne proizvodne opreme.
Standardni Ethernet nima tudi zadostne odpornosti proti električnim motnjam
za zanesljivo delovanje v okolju visokoenergijskih naprav, “motijo” pa ga
tudi visoke temperature, mehanski tresljaji in umazanija industrijskih
okolij.
Z
izboljšanjem tehnike, ki prinaša višjo prenosno hitrost, večjo robustnost in
večjo odpornost proti motnjam, se možnosti industrijskega Etherneta stalno
izboljšujejo. Za obvladovanje električnih motenj se namesto običajnih bakrenih
uporabljajo optični kabli. Ti so sicer še dragi, toda cene padajo, tako da
je njihova uporaba vedno bolj zanimiva.
Pomembne
izboljšave so bile dosežene tudi pri priključkih kablov. Le-ti so veljali za
enega najšibkejših členov Etherneta, saj je standardna izvedba RJ-45
primerna
le za pisarniško okolje.
Uveljavljanje Etherneta v industrijskih okoljih ne poteka v škodo nekaterih
industrijskih vodil (PROFIBUS), ki se na široko uporabljajo. Za določene
namene so ta še vedno bolj primerna, v drugih pa je koristno njihovo
povezovanje.
Pravi
čas industrijskega Etherneta šele prihaja. Njegove prednosti prepričujejo
vedno več industrijskih podjetij, ki s to sodobno komunikacijsko
infrastrukturo postajajo (še) uspešnejša. Relativno nizki stroški komponent
in možnost, da se v pisarnah in v proizvodnji uporablja omrežje iste vrste,
nudijo ugodne pogoje za korak v “omreženo” proizvodnjo. Enostavno
povezovanje s spletnimi aplikacijami, ki omogočajo nadzor in krmiljenje
proizvodne opreme na daljavo ter možnost sočasnega prenašanja podatkov med
tovarno in vodstvom podjetij pa prinaša prednosti, ki se jih proizvodna
podjetja v bližnji prihodnosti ne bodo mogla odreči.
DMM
11.9.2006
|
