Jste zde

Novinka - Multiprotokolové vzdálené I/O moduly TBEN-S

Antonín Vojáček, 19. Leden 2015 - 0:00

Novinkou společnosti Turck jsou zajímavé moduly vzdálených vstupů/výstupů s tzv. multiprotokolovým komunikačním rozhraním současně podporující Profinet, Modbus-TCP a EtherNet/IP. Také obsahuje vnitřní webserver. Úzké krabičky s krytím IP67/IP69k lze připevnit na stroje přímo bez přídavné skříně.

Proč používat vzdálené I/O moduly?

Vzdálené moduly vstupů a výstupů (I/O moduly) jsou vhodným řešením ve všech případech, kdy je použita jedna centrální řídící jednotka (např. PLC či průmyslové PC) pro řízení prostorově rozsáhlého stroje nebo častěji rozlehlé výrobní linky. Místo toho, aby bylo nutné ke každému snímači, stroji a zařízení jednotlivě pokládat oddělené kabely z centrální skříně, je možné položit jen jeden komunikační kabel průmyslové sběrnice a jeden napájecí kabel 24VDC. Na ně pak postupně sériově napojit jednotlivé moduly vzdálených vstupů a výstupů fyzicky umístěných do míst, kde je nutné připojit výstupy snímačů, přivést řídící signály elektrických nebo pneumatických akčních členů nebo digitalizovat a přenášet naměřené analogové hodnoty.

Například si představme výrobní linku složenou z mnoha desítek metrů transportních dopravníků převážející výrobky z výrobního stroje do skladu, přičemž v průběhu jejich přepravy jsou ještě jednotlivě baleny v balicím stroji, kontrolovány z pohledu jejich kvality (váženy, měřeny, kontrola složení, barvy apod.), etiketovány, následně dále skládány do hromadného balení (beden, krabic apod.), opět etiketovány atd. Přičemž na transportní cestě jsou výhybky spojující výstupy z několika výrobních strojů nebo seperátory pro vyřazování nevyhovujících produktů, které také musí být řízeny.

Celkové řízení takové linky se obvykle provádí použitím centrálního výkonného řídicího PLC s ovládacím HMI panelem, které buď může samo o sobě obsahovat velké množství vstupů a výstupů a na ně přímo napojené velké množství kabelů vedoucích samostatně ke každému snímači a stroji v lince, nebo mít jen "pár" komunikačních rozhraní a "pár" komunikačních kabelů. Na ně pa napojit zařízení, která jíž komunikační rozhraní sama mají, a použít vzdálené I/O moduly pro připojení zařízení a snímačů majících jen analogové nebo dvoustavové spínané signály. Například na každý dopravník tak je možné připevnit jeden modul poskytující 8 vstupů a 8 výstupů a ne do něj připojit signály (vstupy a výstupy) pouze nejbližších čidel a zařízení. Jde tak pouze o to vhodně pozičně v délce linky rozmístit a upevnit I/O moduly poskytující potřebný počet vstupů nebo výstupů.

Multiprotokolové I/O moduly Turck TBEN-S

Novinkou v nabidce německé společnosti Turck jsou pak velmi zajímavé vzdálené I/O moduly s označením TBEN-S, které se vyznačují tzv. multiprotokolovým komunikačním rozhraním na straně připojení k vzdálenému nadřazenému PLC či PC. V praxi to znamená, že každý I/O modul TBEN-S má ethernetové rozhraní s automatickým rozlišením typu průmyslové sběrnice, která se na něj připojí. Odpadá tedy na straně I/O modulu jakékoliv nastavování nebo nutnost volit konkrétní typ modulu při jeho objednávání. Vnitřní elektronika modulu po zapnutí automaticky rozpozná, do jaké sítě je připojen a aktivuje příslušný komunikační protokol. V současné době jsou podporovány tři druhy sběrnic, které využívají ethernet jako přenosový kanál: Profinet, Modbus-TCP a průmyslová verze ethernetu = EtherNet/IP.

Protože každý I/O modul v sobě současně obsahuje i vnitřní switch a dva připojovací konektory, lze síť/sběrnici velmi snadno propojit z modulu do modulu.

Druhou velkou výhodou modulů TBEN-S je kompaktní provedení skleněnými vlákny vyztuženého plastového pouzdra s šířkou 32 mm a délkou 144 mm v krytí IP67 nebo i IP69k. Moduly tak lze ve všech případech a aplikacích přímo přišroubovat na nijak nekrytá místa linky a není tedy nutné instalovat další nákladné skříně. Z těchto důvodů jsou nejen připojovací konektory vstupů/výstupů v povedení kruhových eurokonektorů M8 (3pinové), ale i konektor napájení 24 VDC a dokonce i ethernetové konektory jsou v provedení eurokonektorů M8 (4pinové). Takovému použití pak samozřejmě koresponduje i provozní teplotní rozsah -40 °C až +70 °C.

Příklady skutečného provedení, upevnění a zapojení I/O modulů Turck TBEN-S.

V nabídce je hned několik typů modulů, které se však liší pouze počet a druhem připojovacích vstupů a výstupů, které poskytují. Mohou tak být vybaveny 8 digitálními dvoustavovými vstupy, výstupy nebo jejích kombinací, 4 analogovými nebo 2 technologickými kanály. Analogové vstupy jsou univerzální, na jeden kanál tak lze připojit proudové či napěťové signály nebo teplotní čidla jako jsou RTD nebo termočlánky. Vedle digitálních a analogových signálů jsou k dispozici i moduly s IO-Link, RFID, sériová komunikace nebo čitače. Každý vstup či výstup pak má svoji LED indikaci informující o aktivaci, chybě a přetížení.

Popis vývodů 2 napájecích, 2 ethernetových, 8 připojovacích I/O konektorů.

Všechny vstupy/výstupy jsou pak průběžně monitorovány vnitřní diagnostikou s cyklickým buferem pro záznam problémů a nestandardních stavů, které lze pak po sběrnici přečíst. Navíc součástí každého modulu je i interní web-server k možnosti přímého zobrazení stavů a hodnot z běžného počítače nebo i chytrého telefonu bez nutnosti využívat samotné průmyslové sběrnice. To je výhoda pro servisní a montážní procedury ladění, zprovozňování a hledání závad.

Aktuálně nabízená provedení vzdálených I/O modulů Turck TBEN-S.

Závěr

Vzdálené I/O moduly Turck TBEN-S jsou již nabízeny i českým zastoupením společnosti Turck GmbH v příznivých cenách začínajících již pod hranicí 3000,- Kč bez DPH. Vycházejí tedy levněji než i ta nejlevnější PLC s ethernetem, což dále podporuje jejich použití.