羅克韋爾自動化中型架構(gòu)系統(tǒng),基于與用戶自動化需求和應(yīng)用相匹配的組件而構(gòu)建。擴展了集成架構(gòu)系統(tǒng),在其中集成了支持EtherNet/IP?的緊湊型控制器、I/O、伺服驅(qū)動器、可視化與簡化工具的全套產(chǎn)品組合,適合小型應(yīng)用。
多策略控制系統(tǒng)已被廣泛采用多年,用于管理高性能集成運動控制、過程和安全控制,有助于用戶融合大型應(yīng)用與通用控制平臺。然而,原始設(shè)備制造商 (OEM) 仍沿用傳統(tǒng)方式,使用多個控制平臺和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來適應(yīng)生產(chǎn)線中的各種應(yīng)用和機器規(guī)格。對于原始設(shè)備制造商和最終用戶來說,這會造成不必要的復(fù)雜性,因為每個平臺和網(wǎng)絡(luò)都有獨特的設(shè)計環(huán)境、用戶界面和廠商支持模式。
羅克韋爾自動化中型架構(gòu)系統(tǒng)
羅克韋爾自動化最近擴展了集成架構(gòu)系統(tǒng),在其中集成了支持EtherNet/IP?的緊湊型控制器、I/O、伺服驅(qū)動器、可視化與簡化工具的全套產(chǎn)品組合,適合小型應(yīng)用。這種擴展性在運動控制領(lǐng)域的優(yōu)勢尤為突出,因為對于具有多達16個運動軸的應(yīng)用,可使用與復(fù)雜的包裝和物料輸送等具有多個運動軸的操作相同的編程環(huán)境進行設(shè)計。
網(wǎng)絡(luò)融合
EtherNet/IP協(xié)議在羅克韋爾自動化中型架構(gòu)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用:可幫助原始設(shè)備制造商及最終用戶簡化信息流。憑借EtherNet/IP連接以及集成的運動控制、安全和標(biāo)準(zhǔn)控制等功能,原始設(shè)備制造商的機器設(shè)備可充分利用單一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)勢。
這種網(wǎng)絡(luò)融合使系統(tǒng)不再需要獨立的運動控制網(wǎng)絡(luò),因此可以節(jié)約大量成本,尤其對于需要高速運動控制的機器設(shè)備。EtherNet/IP中的時間同步功能可提供非常精確的運動控制,在所有節(jié)點上分配時間參考,因此無需預(yù)定網(wǎng)絡(luò)。此外,可動態(tài)更改數(shù)據(jù)包的大小和內(nèi)容,從而降低網(wǎng)絡(luò)流量。
而且,使用一個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)代替多層網(wǎng)絡(luò)策略,可縮短工程設(shè)計、調(diào)試和部署的時間,并降低集成風(fēng)險。
推動智能生產(chǎn)
通過實施可擴展控制方案,原始設(shè)備制造商可以更好地適應(yīng)設(shè)計參數(shù)的變化或最終客戶應(yīng)用需求的擴展。并為推動機器創(chuàng)新貢獻更多的工程資源。另外,如果原始設(shè)備制造商能夠促使客戶統(tǒng)一采用單一的控制和網(wǎng)絡(luò)平臺,他們還能夠簡化支持和維護工作。
由于只需對工程師針對單一平臺進行培訓(xùn),因此原始設(shè)備制造商可以提供更具針對性的支持,從而節(jié)約整體培訓(xùn)成本。隨著越來越多的在職工程師熟練掌握指定的控制架構(gòu),客戶支持的一致性和服務(wù)品質(zhì)也會不斷提高。此外,采用標(biāo)準(zhǔn)化的單一控制平臺有助于用戶減少零件庫存量,從而提高整體的零件有效利用率。
使用EtherNet/IP可實現(xiàn)更快的模塊化通信,有助于降低安裝成本,并減少網(wǎng)絡(luò)中開關(guān)、連接器及模塊的數(shù)量。
更重要的是,選擇一個易于與最終用戶的制造網(wǎng)絡(luò)連接、集成的控制系統(tǒng),能夠使機器設(shè)備更易于集成到最終用戶的環(huán)境中,從而加快調(diào)試及產(chǎn)品上市速度。
系統(tǒng)安裝好后,單一控制平臺和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有助于用戶有效地融合機器級數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)級數(shù)據(jù),從而提高管理及決策水平。這將推動智能、安全、可持續(xù)生產(chǎn)。
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驗證功能
近期的系統(tǒng)評估表明,使用CompactLogix 5370控制器,無論采用管理型還是非管理型網(wǎng)絡(luò)交換機,羅克韋爾自動化中型運動控制系統(tǒng)可支持采用Kinetix 350單軸伺服驅(qū)動器的多達16軸的運動控制。網(wǎng)絡(luò)布局側(cè)重于交換機級星型拓?fù)?;但也支持設(shè)備級的線性或環(huán)型拓?fù)洹?BR> 在測試過程中,采集并評估了各種以運動控制為中心的指標(biāo),驗證了運動控制不會受到網(wǎng)絡(luò)流量或交換機選擇(管理型或非管理型)的影響。這些指標(biāo)包括但不限于,位置誤差(隨動誤差)、相位誤差(定位輸入誤差)和與主站的偏移量。
在嘗試模擬“實際”網(wǎng)絡(luò)通信過程中,運動控制系統(tǒng)處于非運動控制通信模式下。這種通信模式由20%的多播/80%的單播組成;隨機分配數(shù)據(jù)包,最大為1,500字節(jié)。
我們將最多80%的帶寬用于網(wǎng)絡(luò),與運動相關(guān)的指標(biāo)記錄在一系列數(shù)據(jù)采集柱狀圖陣列中;并對結(jié)果進行評估,確定運動控制性能是否受到網(wǎng)絡(luò)流量的影響。我們發(fā)現(xiàn)最大流量(80%)通常表示超過多數(shù)實際網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況的重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)。
孤立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)果
測試驗證了執(zhí)行高級運動控制邏輯和離散I/O邏輯的中型架構(gòu)系統(tǒng)的使用情況。使用孤立16軸星型拓?fù)溥M行系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)果表明,在網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率高達80%時進行測試,無論使用管理型和非管理型交換機,系統(tǒng)均以大約8ms的刷新速率管理16個組態(tài)的位置軸。
連續(xù)性任務(wù)為750個梯級,周期性任務(wù)為40個梯級/以8ms為周期。通過輸入連續(xù)性任務(wù)規(guī)模,用戶可以在執(zhí)行完運動控制任務(wù)、系統(tǒng)任務(wù)和周期性任務(wù)后獲得執(zhí)行時間的估計值。周期性任務(wù)的規(guī)模和執(zhí)行頻率有助于確定連續(xù)性任務(wù)執(zhí)行的速度。
使用孤立8軸星型拓?fù)?、孤?軸星型拓?fù)湟约肮铝?軸線性/環(huán)型拓?fù)溥M行系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)果,請參見題為《可擴展性–應(yīng)對變化的最佳方案》(Scalability–the Best Approach to Change)的白皮書。白皮書中涵蓋的主題包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、管理型和非管理型交換機的選擇、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載及以太網(wǎng)接線建議。
羅克韋爾自動化中型架構(gòu)系統(tǒng)為原始設(shè)備制造商提供了單一的開發(fā)環(huán)境和全面的集成軸產(chǎn)品組合。原始設(shè)備制造商發(fā)現(xiàn),這種組合可提高設(shè)計的靈活性,有助于他們快速擴展或縮小控制系統(tǒng)的規(guī)模,或者進行跨應(yīng)用調(diào)整以滿足各種自動化要求。
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