A les fàbriques ocupades, els robots, els sensors i els controladors depenen d'una comunicació fluida per evitar errors i mantenir la producció en funcionament-aquí és on entra PROFIBUS DP. Com a sistema de comunicació industrial comú, permet als dispositius compartir dades, però res d'això funciona sense una part petita però crítica: el connector de bus PROFIBUS DP. Aquest "endoll" és el que enllaça físicament els dispositius i garanteix que les seves dades siguin fiables, fins i tot en entorns de fàbrica sorollosos.
Les fàbriques actuals necessiten més que connectors bàsics-en necessiten uns que s'adaptin a diferents tasques. És per això que els connectors de bus PROFIBUS DP amb interfícies de programació són essencials: aquests ports petits (com USB o Ethernet) us permeten ajustar la configuració (com ara la velocitat de les dades o les adreces dels dispositius) amb un ordinador portàtil, sense tenir més problemes amb petits interruptors. En aquest bloc, explicarem quins són aquests connectors, per què són importants les seves interfícies de programació, com funcionen, on s'utilitzen i com triar-ne el correcte-tot en termes fàcils-de-seguir, tant si sou nou a l'automatització com si voleu obtenir més informació.
Entendre els connectors de bus PROFIBUS DP: conceptes bàsics i importància
En l'automatització industrial, les màquines com robots, sensors i controladors han de parlar entre elles. PROFIBUS DP és un protocol de comunicació popular que fa possible aquesta xerrada-i el connector de bus PROFIBUS DP és l'"endoll" que enllaça aquestes màquines. Sense un connector de bus PROFIBUS DP fiable, les dades no es poden moure entre dispositius i les línies de producció podrien aturar-se.
Un connector de bus PROFIBUS DP bàsic té dues funcions principals: en primer lloc, connecta físicament dispositius (com un PLC i un motor de cinta transportadora) mitjançant un cable. En segon lloc, protegeix les dades de les interferències elèctriques, que és habitual a les fàbriques amb moltes màquines. Per exemple, en una fàbrica d'automòbils, els robots de soldadura envien dades de temperatura calenta a un controlador- el connector de bus PROFIBUS DP garanteix que aquestes dades no es malmetin, de manera que els robots no s'equivoquin.
Funció clau de la interfície de programació en els connectors de bus PROFIBUS DP
Una interfície de programació és un petit port (com USB o Ethernet) al connector de bus PROFIBUS DP. Us permet connectar el connector a un ordinador portàtil o ordinador per canviar-ne la configuració. Per què és important això? És possible que la configuració predeterminada d'un connector de bus PROFIBUS DP no s'ajusti a les necessitats de la vostra fàbrica. Per exemple, si teniu 10 sensors, cadascun necessita una "adreça" única per enviar dades- la interfície de programació us permet configurar aquestes adreces fàcilment.
Com les interfícies de programació simplifiquen la configuració del dispositiu
Abans que existissin les interfícies de programació, els tècnics havien d'utilitzar petits interruptors al connector de bus PROFIBUS DP per canviar la configuració. Això va ser lent i fàcil de fer malbé. Ara, amb una interfície de programació, només cal connectar un cable USB al connector i obrir un programari senzill (com Siemens SIMATIC Step 7). Podeu veure tots els paràmetres a la pantalla, fer clic per editar-los i desar els canvis.
Molts usuaris nous pregunten com utilitzar la interfície de programació al connector de bus PROFIBUS DP, i la resposta és senzilla: instal·leu el programari, connecteu el cable i seguiu els-passos a la pantalla. Per exemple, en una planta d'envasament d'aliments, podeu utilitzar la interfície per configurar el connector perquè enviï dades de pes des d'una bàscula a una màquina d'envasar cada 2 segons-no més conjectures.
Detalls tècnics dels connectors de bus PROFIBUS DP amb interfície de programació
Per funcionar bé a les fàbriques, els connectors de bus PROFIBUS DP tenen característiques tècniques especials. Desglossem els més importants.
Configuració de pins per a un flux de dades fiable
La majoria dels connectors de bus PROFIBUS DP tenen un port de 9-pins (anomenat connector D-sub). Només uns quants pins importen per a les dades: el pin 3 (DATA+) i el pin 8 (DATA-). Aquests dos pins porten les dades reals entre dispositius. La interfície de programació s'assegura que aquests pins funcionin correctament: si el Pin 3 està solt, el programari mostrarà un error, de manera que el podeu solucionar ràpidament. Els altres pins (com el pin 4 per a terra) protegeixen el senyal de les interferències.
Velocitats de transferència de dades i suport de la interfície de programació
Els connectors de bus PROFIBUS DP poden enviar dades a diferents velocitats, des de lenta (9,6 kbps) a molt ràpida (12 Mbps). La velocitat que necessiteu depèn de la vostra màquina: una velocitat lenta funciona per a un simple interruptor (només envia dades "on/off"), mentre que una velocitat ràpida és necessària per a un robot que envia vídeo del seu treball.
La interfície de programació us permet ajustar aquesta velocitat. Però primer, comproveu la compatibilitat de la interfície de programació del connector de bus PROFIBUS DP amb el vostre programari-la majoria de les interfícies modernes funcionen amb eines habituals. Aquest pas és clau per a l'optimització de la velocitat de dades de la interfície de programació del connector de bus PROFIBUS DP. Per exemple, en un magatzem logístic, podeu configurar el connector a 38,4 kbps per als sensors de la cinta transportadora-prou ràpid per fer un seguiment de caixes, però no tan ràpid com per malgastar ample de banda.
Aplicacions del món real-de connectors de bus PROFIBUS DP amb interfície de programació
Els connectors de bus PROFIBUS DP amb interfícies de programació s'utilitzen en gairebé totes les indústries que utilitzen l'automatització. Solucionen problemes específics en diferents llocs de treball-vegem quatre exemples detallats per veure com funcionen:
1. Fabricació d'automòbils: tallers de soldadura i recobriment
Les fàbriques d'automòbils tenen dues àrees crítiques on la comunicació no pot fallar: les línies de soldadura i les cabines de recobriment. A les botigues de soldadura, 20+ braços robòtics funcionen al mateix temps per unir bastidors de cotxes. Cada robot ha d'enviar la seva posició (per exemple, "10 cm a l'esquerra del centre") a un PLC central cada 0,5 segons. Un connector de bus PROFIBUS DP enllaça cada robot amb el PLC-però si tots els robots utilitzen la mateixa adreça predeterminada, el PLC es confon. Mitjançant la interfície de programació, els tècnics estableixen adreces úniques (com ara "Robot 1: Adreça 5", "Robot 2: Adreça 6") en 2 minuts per robot.
A les cabines de recobriment, els sensors d'humitat impedeixen que la pintura s'assequi de manera desigual. El sensor envia dades d'humitat (per exemple, "60% d'humitat") a un controlador. Si la cabina s'asseca massa, el controlador activa un sistema de boira. La interfície de programació permet als treballadors ajustar la freqüència amb què el sensor envia dades-des de cada 1 segon (per a canvis ràpids) fins a cada 5 segons (per a condicions estables). Sense això, el sensor podria enviar dades massa lentament, provocant treballs de pintura dolents.
2. Estacions de tractament d'aigües: Dipòsits de sedimentació i estacions de bombeig
Les plantes de tractament d'aigua utilitzen connectors de bus PROFIBUS DP per controlar i controlar com es neteja l'aigua. Als dipòsits de sedimentació, els sensors mesuren quanta brutícia s'ha assentat al fons. Les dades del sensor van a un controlador de vàlvula-si s'acumula massa brutícia, la vàlvula s'obre per drenar-la. El connector de bus PROFIBUS DP aquí necessita suportar condicions humides i polsegoses (molts utilitzen carcassas amb classificació IP67 per resistir les esquitxades d'aigua).
La interfície de programació soluciona un problema comú: si el sensor està massa lluny del controlador (més de 100 metres), les dades poden alentir-se. Els tècnics utilitzen la interfície per ajustar una configuració anomenada "taxa de repetició"-això fa que el connector torni a-enviar dades si es perd, de manera que la vàlvula no perd mai cap senyal. A les estacions de bombeig, la interfície també permet als treballadors establir "llindars d'alarma"-si la pressió d'una bomba arriba a 80 PSI (massa alta), el connector envia una alerta a la sala de control a l'instant.
3. Muntatge electrònic: màquines SMT Pick-i-placen
Les fàbriques que fabriquen telèfons o tauletes utilitzen màquines SMT (Surface Mount Technology) per col·locar peces diminutes (com microxips) a les plaques de circuit. Aquestes màquines han de compartir dos punts de dades clau: la mida de la peça (p. ex., "2 mm x 1 mm") i la seva precisió de col·locació (p. ex., "0,1 mm des de la vora"). Un connector de bus PROFIBUS DP enllaça la màquina amb una càmera de visió que verifica les mides de les peces.
La interfície de programació resol un gran problema: les diferents parts necessiten diferents formats de dades. Per exemple, un microxip necessita unitats "mètriques", mentre que una resistència necessita unitats "imperials". En lloc de comprar un connector nou per a cada part, els treballadors utilitzen la interfície per canviar entre formats en 30 segons. També utilitzen la interfície per establir "temps de retard"-si la càmera tarda a fer una foto, el connector espera 0,2 segons abans d'enviar dades, de manera que la màquina no col·loqui les peces de manera incorrecta.
4. Aliments i begudes: línies d'ompliment d'ampolles
A les fàbriques de refresc o d'aigua, les línies d'ompliment han d'omplir 500+ ampolles per minut sense vessar. Els sensors compten quantes ampolles passen per un punt i un controlador ajusta la velocitat del broquet d'ompliment. El connector de bus PROFIBUS DP aquí sovint està fet de plàstic-segur per als aliments (per complir amb els estàndards de la FDA) i té una interfície de programació segellada (per evitar l'entrada de líquids).
La interfície de programació permet als treballadors ajustar la "sensibilitat del recompte"-si les ampolles estan brutes (p. ex., amb taques d'aigua), el sensor pot perdre'n algunes. Si ajusta aquesta configuració, el sensor ignori els punts i només compti les ampolles. També els permet establir "mida de lot"-si la fàbrica necessita 1.000 ampolles de cola, la interfície programa el connector per aturar la línia un cop s'omplen 1.000. D'aquesta manera es redueixen els residus d'-ompliment excessiu.
Com triar el connector de bus PROFIBUS DP adequat amb interfície de programació
No tots els connectors de bus PROFIBUS DP funcionen per a tots els treballs. Escollir-ne una equivocada pot comportar dades lentes, màquines trencades o costos addicionals. Seguiu aquests 5 passos ampliats per triar el millor per a les vostres necessitats:
1. Comproveu primer la compatibilitat amb el vostre programari i dispositius
La compatibilitat és el pas més important-si la interfície de programació del connector no funciona amb les vostres eines, és inútil. Comenceu enumerant dues coses: el vostre programari principal i els vostres dispositius.
- Compatibilitat de programari: La majoria de fàbriques utilitzen Siemens SIMATIC Step 7 (per a PLC de Siemens) o Rockwell Studio 5000 (per a PLC de Rockwell). Cerqueu connectors que diguin "compatible amb el pas 7" o "funciona amb Studio 5000" al paquet. Per exemple, el connector 6ES7972-0BA52-0XA0 de Siemens està fet per al pas 7, mentre que el connector FLK-PB-PROFIBUS de Phoenix Contact funciona tant amb el pas 7 com amb l'Studio 5000. Eviteu connectors "universals" que sovint no tenen un programari específic.
- Compatibilitat de dispositius: comproveu si el connector s'adapta als ports dels vostres dispositius. La majoria dels sensors utilitzen un port D-sub de 9-pins (el mateix que el connector), però alguns sensors petits utilitzen un port més petit de 5 pins. Si teniu sensors de 5 pins, compra un connector amb un adaptador de 5 pins (moltes marques els venen per separat). A més, assegureu-vos que el connector pugui gestionar la tensió del vostre dispositiu, que fa servir la majoria de 24 V CC, però algunes màquines més antigues utilitzen 12 V CC.
2. Trieu el tipus d'interfície de programació adequat (USB, RS232 o Ethernet)
Les interfícies de programació es presenten en tres tipus, cadascuna amb pros i contres. Trieu en funció d'on utilitzareu el connector:
- Interfície USB: millor per al treball-al lloc (p. ex., arreglar un sensor al costat d'una màquina). La majoria dels ordinadors portàtils tenen ports USB, de manera que no necessiteu cables addicionals. L'únic inconvenient és la distància-Els cables USB només funcionen fins a 5 metres. Si necessiteu estar més lluny (com al costat d'una màquina alta), utilitzeu un cable d'extensió USB (però no supereu els 10 metres, o les dades s'alentiran). Exemples: connector USB-PROFIBUS de Pepperl+Fuchs.
- Interfície RS232: bo per a fàbriques més antigues amb màquines heretades (p. ex., PLCs de 10+ anys-antiguitat). Els cables RS232 funcionen fins a 15 metres, que és més llarg que USB. Però la majoria dels ordinadors portàtils nous no tenen ports RS232-necessitaràs un adaptador USB-a-RS232. Utilitzeu-ho només si les vostres màquines no admeten USB o Ethernet. Exemples: connector RS232 PROFIBUS de Belden.
- Interfície Ethernet: Perfecte per al treball remot (p. ex., programar un connector en una habitació o edifici diferent). Els cables Ethernet funcionen fins a 100 metres i us podeu connectar al connector mitjançant Wi-Fi (si la vostra fàbrica té una xarxa). Això és ideal per a grans fàbriques on caminar fins a totes les màquines requereix temps. L'inconvenient és el cost-Els connectors Ethernet solen ser \\(20-\\)50 més que els USB. Exemples: connector Ethernet 6GK1500-0EA02 de Siemens.
3. Trieu materials duradors per a l'entorn de la vostra fàbrica
Les fàbriques són llocs difícils-la pols, l'aigua, la calor i el petroli poden trencar connectors barats. Trieu els materials en funció de les condicions del vostre lloc de treball:
- Resistència a la pols i l'aigua: cerqueu una classificació IP (protecció d'entrada). IP65 significa que el connector és hermètic a la pols-i resisteix els raigs d'aigua (bo per a rentar màquines, com a les fàbriques d'aliments). IP67 significa que es pot submergir en 1 metre d'aigua durant 30 minuts (ideal per a plantes de tractament d'aigua o bombes exteriors). Eviteu connectors sense classificació IP-que es trenquen a les zones amb pols.
- Resistència a la temperatura: si la vostra fàbrica és calenta (p. ex., botigues de soldadura, on les temperatures arriben als 40 graus /104 graus F) o freda (p. ex., magatzems congeladors, -20 graus /-4 graus F), trieu un connector amb un ampli rang de temperatures. La majoria dels bons connectors funcionen de -25 graus a 70 graus (-13 graus F a 158 graus F). Eviteu els connectors de plàstic a les zones calentes: es poden fondre. Busqueu connectors amb carcassa metàl·lica (com l'alumini) per obtenir una resistència addicional a la calor.
- Resistència química: a les fàbriques que utilitzen olis, dissolvents o productes químics de neteja (p. ex., botigues de recobriments d'automòbils, on s'utilitzen diluents de pintura), trieu un connector amb un recobriment -resistent als productes químics (com ara PTFE). Els connectors de plàstic normals s'esquerden si toquen productes químics-els de PTFE no. Exemples: connector PROFIBUS-resistent a productes químics de Phoenix Contact.
4. Busqueu les funcions de diagnòstic d'errors per estalviar temps
Quan un connector deixa de funcionar, no voleu passar hores trobant el problema. Trieu un connector amb-diagnòstic d'errors integrat (la majoria dels de gamma-mitjana i alta-tenen això). Aquestes són les característiques més útils:
- Llums LED: els-LEDs senzills però efectius del connector mostren el seu estat. Verd vol dir que està funcionant; vermell significa que hi ha un problema (com ara un cable solt o dades incorrectes). Alguns connectors tenen LED grocs per "avís" (p. ex., les dades són lentes però encara funcionen).
- Alertes de programari: El programari de la interfície de programació (com el pas 7) mostrarà errors específics, no només "alguna cosa no funciona". Per exemple, pot dir "El pin 3 (DATA+) està desconnectat" o "La velocitat de les dades és massa lenta per a aquest dispositiu". Això us permet solucionar el problema en minuts, no hores.
- Monitorització de tensió i corrent: Alguns connectors avançats us permeten comprovar la tensió que va al dispositiu (p. ex., "El sensor està rebent 22 V en lloc de 24 V"). La baixa tensió pot causar problemes de dades-aquesta funció us ajuda a detectar problemes d'alimentació abans que trenquin la màquina.
Per què els connectors de bus PROFIBUS DP amb interfícies de programació són importants per a la indústria
A mesura que les fàbriques avancen cap a la indústria 4.0-on les màquines funcionen més ràpidament i comparteixen més dades-, la necessitat d'una comunicació fiable creix. El connector de bus PROFIBUS DP és l'eix vertebrador d'aquesta comunicació: enllaça dispositius com robots i sensors, assegurant que les dades no es perdin ni es danyin. La interfície de programació també la fa flexible-en lloc d'estar enganxat amb la configuració predeterminada que no s'ajusta a la vostra fàbrica, podeu ajustar velocitats, adreces o formats de dades en qüestió de minuts. Per exemple, una petita botiga d'electrònica que comença amb 5 màquines pot afegir-ne 10 més després, només actualitzant la configuració del connector, sense necessitat de comprar peces noves, la qual cosa estalvia temps i diners.
El connector de bus PROFIBUS DP amb una interfície de programació no és només un "endoll"-és una eina que ajuda les fàbriques a funcionar millor. Tant si estàs gestionant un petit taller com una gran planta d'automòbils, escollir el connector adequat i utilitzar bé la seva interfície de programació fa que el teu sistema d'automatització sigui més fort. Soluciona problemes quotidians, redueix els residus i manté la producció en moviment-tot això és fàcil d'utilitzar, fins i tot per a aquells que no utilitzen l'automatització industrial.
