Kleinere, Snellere & Slimmere Remote I/O: De Toekomst van Industriële Automatisering

Remote I/O modules zijn decennialang een integraal onderdeel van de industriële wereld geweest. Of er nu behoefte is aan het ontvangen van sensordata of het sturen van actuatorcommmando's, remote I/O modules zijn er altijd geweest om ervoor te zorgen dat uw automatiseringsschema werkt. Vandaag de dag ondergaat deze technologie veranderingen, het wordt beter, kleiner, sneller en intelligenter.

Het wordt vaak waargenomen dat het upgraden van systemen en het in lijn brengen met de nieuwste trends het duurder en moeilijker te onderhouden zou maken. Een OEM in het bijzonder is er om deze myth ontkrachten: Husky Injection Molding Systems.

Gevestigd in Ontario, is een bedrijf dat injectiegietmachines, gieten, hote runners en geïntegreerde systemen maakt. Husky Injection Molding Systems zijn altijd top geweest in hun spel wanneer het aankomt op het automatiseren van hun systemen. Ze zijn snel geweest in het adopteren van genetwerkte I/O alsook diverse andere innovaties. Hoewel de initiële hardwarekosten hoog waren, was het langetermijnresultaat extreem voordelig. Als resultaat van frequente upgrades, kon Husky machines honderdduizenden dollars besparen in materiaalkosten. Daarnaast was er een toename in productiviteit van ongeveer 12%. Omdat het bedrijf altijd functionaliteiten aan zijn systemen toevoegt, vindt het zich kort aan I/O modules. Vanwege ruimtebeperkingen kunnen ze niet blijven I/O modules op elkaar stapelen, dus de enige oplossing die overblijft is implementatie van hogere-dichtheid I/O technologie.

I/O Modules Uitbreiden

Beckhoff Automation is lang vertrouwd door Husky machines als de hardwareleverancier van keuze. Voor medium tot grote schaal machinebouwers, heeft Beckhoff Automation een I/O module geïntroduceerd die direct in printplaten plugt. Dit betekent dat de I/O modules specifiek ontworpen zullen zijn voor een gegeven set elektrische componenten en taken uitvoeren die gerelateerd zijn aan dat systeem alleen.

Terwijl deze benadering een verstikkende, niet-schaalbare factor kan hebben, brengt het wel het voordeel van eenvoudigere bedrading, verminderde fouten en snellere assemblage. Daarnaast zouden de nieuwe modules een kleinere grootte sporten, i.e. 40% en een hoop ruimte afschaven, wat extra componenten toelaat om binnen de kast geïnstalleerd te worden.

Financieel gezien; een eenmalige niet-terugkerende kosten is betrokken bij deze gemaatwerkte modules, wat significant is voor kleinere vraag. Echter, voor grotere volumes, i.e. meer dan 100 modules per jaar, daalt de totale kosten aanzienlijk.

Remote Beslissingen

Oplossingen moeten voorgesteld worden volgens de onderliggende vereisten. Uitbreiden van remote I/O modules mag zijn voordelen hebben, maar is niet te allen tijde geschikt. Over het algemeen bieden remote I/O modules een kosteneffectieve oplossing wanneer 50 kanalen betrokken zijn. De reden achter deze stelling is simpel; het toevoegen van meer I/O modules is kosteneffectief zolang de kosten van de kast kunnen worden afgetopt. Een redelijkere oplossing op momenten dat beperkte schaalbaarheid vereist is, is het plaatsen van hogere-dichtheid I/O modules.

Maar, in de juiste omstandigheden kan remote I/O waarde aan het systeem toevoegen. Siemens werkt al eraan, en heeft al producten die de totale kosten kunnen verlagen. Bijvoorbeeld, busadapters die het wisselen van Ethernet-poorten toestaan, kunnen de flexibiliteit van het systeem aanzienlijk verbeteren. Verscheidene remote I/O modules komen met geïntegreerde ethernetpoorten die vatbaar zijn voor schade bij herhaald gebruik. De Siemens-oplossing stelt vervanging van defecte poorten toe zonder door de ellende van configuratie te hoeven gaan. De fix bespaart zowel tijd & geld, en productiviteit.

Lokale Control, Op Afstand

Helmer Electric, een Wisconsin-gebaseerd bedrijf heeft nog grotere vereenvoudigingen gebracht aan zijn remote I/O modules. Het bedrijf ontwerpt & installeert volledig geautomatiseerde PLC's in zware industrieën zoals excavatie, bouw en mijnbouw. De afstand tussen de machines en PLC's is op geen manier klein en kan honderden meters oplopen.

Data verkrijgen voor monitoring & controlefuncties over zulke lange afstanden betekent dat speciale "dure" communicatiekabels vereist zijn. En wat als deze kabels falen? Hoe moeilijk zou het zijn om te troubleshooten en het probleem te identificeren? Hoe te stoppen dat het terugkomt?

Om dergelijke eisende vragen over te slaan, werden Ethernet-gebaseerde TCP/IP communicaties geadopteerd. Het is begrijpelijk dat sensordata zijn weg moet maken naar de PLC op tijd, echter tegelijkertijd moet begrepen worden dat te veel data een informatie-overload kan creëren, wat de PLC-processors belast. Om het netwerk veerkrachtig te maken in dit geval, werd data uitgewisseld met een memory-mapped protocol gebaseerd op IEEE1394 standaarden. Zo'n benadering zorgde ervoor dat data alternatieve routes had, wat de belasting op een enkele lijn verminderde alsook falenpunten minimaliseerde.