magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

Bottka Lászlóokl. villamosmérnök

eaton_2012_7-8_abra_1Úgy tűnik, hogy a mottóban megfogalmazott gondolat annyira általános érvényű, hogy ebben kell keresnünk  az eszközt használni kezdő ember technikai kulturális fejlődésének a hajtómotorját is. Az emberiség egyre gyorsuló  tempóban jutott el az egyszerű eszközhasználattól a mai kor tudományos technológiájáig. Az elektromosság  az elsők között említendő, amely a XX. század robbanásszerű fejlődését eredményezte. Az energiaelosztásban és  a vezérlésben viszonylag hamar kialakult elveket tükröző, hagyományos módszerek sokáig egyedüli megoldásként  álltak a tervezők és gyártók rendelkezésére. A gépek és berendezések gyártói számára egyre nagyobb kihívást  jelent jelenleg is a maximális működőképesség és az optimális költségek közötti egyensúly megteremtése.

 

.

 

"A fajok közül nem a legerősebb a túlélő, ... hanem az,  amelyik a leginkább alkalmazkodik a változásokhoz."

Charles Darwin

 

Az Eaton SmartWire-DT-technológia

Történeti áttekintés

A vezérléstechnika ugrásszerű fejlődését eredményezte a programozható  logikai vezérlők (PLC) megjelenése, de egy problémát  ez sem tudott igazán kezelni. A hagyományos, sok érből álló,  huzalozott vezérlések helyét átvevő PLC-k digitális és analóg  ki/bemeneti jelei ugyanúgy sok érből álló huzalozással jutottak  el a vezérlést létrehozó PLC-hez. 

Lényeges előrelépést jelentett az automatizálási eszközök  egymás közötti kommunikációját biztonságosan megvalósító  adatbuszok megjelenése – amelyek többnyire csupán egy (vagy  néhány) sodrott érpárt használnak –, de ezek után is megmaradt  a hagyományos kapcsoló és védelmi készülékek, továbbá a perifériák  sokeres huzalozási igénye, amelynek hátrányos következményei  között feltétlenül ki kell emelni az alábbiakat: 

  • A kapcsolószekrényben a vezérlési huzalozásnak aránytalanul  nagy a helyigénye, 

  • A huzalozás elkészítése jelentős időráfordítást igényel, 

  • A huzalozási hibák létrejöttének nagy a valószínűsége, 

  • A berendezés bővítése vagy módosítása körülményes.  Ezzel a technológiával megvalósított, átlagos bonyolultságú kapcsoló-  vagy vezérlőszekrény költségráfordításában kb. 89%  a beépített anyagok részaránya, míg 11% a munkadíj. 

Az evolúció új csúcsát jelenti az Eaton  SmartWire-DT-technológia, amely feleslegessé  tesz mindenféle, sok érből álló  vezérlési huzalozást. A kapcsolószekrényben  és a periférián található ipari  kapcsolókészülékek részére a vezérléstől  kezdve a védelmen és kap csoláson át egészen  a hajtásig, ellenőrzésig és megfigyelésig ez egy egységes és nyitott kommunikációs  rendszer. Olyan technológia,  amelyből a jelen és a jövő egyaránt profitálhat. A SmartWire-DT nagy mértékben  csökkenti a huzalozási munkát, és  a teljes értékteremtő láncban – a tervezéstől  kezdve a szere lésen és az üzembe  helyezésen át egészen a bővítésekig –  a költségek csökkentését segíti. Ennek  során a már jól bevált Eaton-fejlesztésű,  ipari kapcsolókészülékekre épít és kommunikáció  képessé teszi azokat. A fent  említett költségráfordítást alapul véve az  anyagráfordítás 69%-ra, míg a munkadíj  2%-ra csökken, ez egészében 29% költségmegtakarítást  eredményez!   

A kommunikációs rendszer felépítése

A kommunikációs rendszer alapja egy speciálisan erre a célra  tervezett integrált áramkör, az ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), amely szélsőségesen alacsony fogyasztással  és mérettel, valamint nem utolsósorban kedvező bekerülési költséggel  minden kommunikáció- és készülékspecifikus funkciót  tartalmaz. Ez az apró alkatrész különböző formában, illesztőegységként  épül be minden, a kommunikációs rendszerhez csatlakozó  készülékbe. Mérete miatt lehet ez egy Titan-típusú nyomógomb  vagy jelzőlámpa, akár egy DIL-kontaktor vagy egy ZE-motorvédő  relé, de lehet akár egy 1600 A-es NZM-megszakító is. A beépülés  formája is különböző lehet. A kisebb készülékeknél integrált,  a nagyobbaknál általában külön csatlakoztatott modulként helyezkedik  el. 

A SmartWire-DT-típusú kommunikációs rendszer dugaszolható  illesztőegységeken keresztül csatlakozik az adatbuszhoz –  fizikailag egy nyolc erű szalagkábelhez –, amely ellátja a kommunikáción  kívül a szükséges vezérlési tápellátást is. Egy  kommunikációs ág maximális hossza 600 m, a csatlakoztatott  résztvevők száma 99 lehet. A csatlakozást rendkívüli módon elősegítik  az egységes, a vezeték elvágása és csupaszolása nélküli  – egy mozdulattal, fogóval szerelhető – csatlakozódugaszok  (1. ábra). Az irány kiválasztása után nincs illesztési és bekötési  probléma, mivel a szalagkábel a dugaszoló csatlakozókialakítása  miatt szükségszerűen csak jól szerelhető (2. ábra). 

 

eaton_2012_7-8_abra_2

2. ábra A speciálisan kialakított csatlakozódugasz és a nyolceres szalagkábel szerelése


A SmartWire-DT vezérlővonala mindig a fölérendelt vezérlés  (PLC) csatolójánál (gateway) kezdődik. Ez hozza létre a csatolást  a fölérendelt vezérlés széles választékú adatbuszaihoz (CANopen,  ModBus TCP, Profibus DP, Ethernet IP). A szalagkábel innen  indul ki és köti össze a kapcsolószekrényen belüli és kívüli résztvevőket  egészen a buszlezáró ellenállásig. Ezzel a vezérlő illesztője  átveszi egyrészt a vezérlővonal koordinálását, másrészt  a fölérendelt vezérlőre történő adatcsatolást. A kommunikációs  vonal ki is léphet a szekrényből, csatlakozhat terepi dobozokhoz,  ill. további szekrényekhez, erre a célra „terepi” kivitelű, körkeresztmetszetű  kábel áll rendelkezésre. A kábelváltást könnyen  szerelhető, tipizált szerelvények segítik (3. ábra). 

 

eaton_2012_7-8_abra_3

3. ábra A kommunikációs vonal a kapcsolószekrényen kívül „terepi” kivitelű, körkeresztmetszetű kábelből áll, a kábelváltást könnyen szerelhető, tipizált szerelvények segítik

 

A szokásos kapcsoló-, védelmi- és vezérlőkészülékeken kívüli,  egyéb villamos jelek vezérlésbe történő bekötésére általános  célú ki/bemeneti modulok állnak rendelkezésre. Ennek eredményeképpen  például a rendszer egy DIL-kontaktor–PKZ-motorvédő  kapcsolós leágazás összes állapot-, kioldási és hibajelét, terhe lési  áramértékét, ki/bekapcsolási működtetését mindössze egy dugaszolt  csatlakozási ponton kezeli (4. ábra). 

 

eaton_2012_7-8_abra_4

4. ábra Motorműködtetés egy dugaszolt csatlakozási ponton

 

A rendszer vezérlése a fölérendelt PLC-vel valósul meg.  A csatolók PLC-programba történő beiktatása úgyszintén problémamentes,  az csupán a vezérlő konfigurációját érinti, a felhasználói  programot azonban nem. Ezáltal a rendszerre történő átállás  a PLC-programozás területén is egyszerűen és gyorsan elvégezhető.  Ennek során a szoftver know-how-jának védelmét és megtartását  is megoldották. A PLC programozó szoftverében az egyes  csatlakoztatott készülékek mint egy-egy ki/bemeneti- (I/O) -modul  szerepelnek. Emiatt ugyanúgy konfigurálhatók, mint bármely  más eszköz a vezérlésben. A legújabb fejlesztés eredményeképpen  a vezérlési funkcióhoz már PLC-re sincs szükség, ezt egy  Easy 800-típusú vezérlőrelé is el tudja látni. Az EasySoft-programból  pedig a SmartWire-DT készülékei közvetlenül láthatók,  paraméterezhetők és programozhatók (5. ábra). 

 

eaton_2012_7-8_abra_5

5. ábra Az EasySoft-programból a SmartWire-DT készülékei közvetlenül láthatók, paraméterezhetők és programozhatók

 

Egy SmartWire-DT kommunikációs vezérlővonal mindennemű  szoftvereszköz nélkül is felépíthető és konfigurálható. A buszkábelre  csatlakozó egységek minden különösebb automatizálási  ismeret nélkül, a gateway-en keresztül, csatlakozásuk sorrendjében  egy gombnyomásra automatikusan címet kapnak. Az egyes  alegységek (mint például a megszakítók vagy jelzőlámpák) a cím  lekéréséig nem aktiválódnak. Ingyenes SWD Assist-alkalmazás  segít a vezérlővonal egyszerű és gyors megtervezésében. A Profibus-DP készülékleíró fájl (GSD) ezzel az adott projekt sajátosságainak  megfelelően egyénileg elkészíthető. 

Értékelés

A rendszer fő előnyei közé tartozik (6. ábra) a beépített eszközök  számának (pl. PLC I/O-modulok) csökkenése, a vezérlő áramkörök  huzalozásának elhagyhatósága, valamint az egyszerűbb üzembe  helyezés, üzemeltetés, karbantartás és javítás. Mindez jelentősen  csökkenti a költségeket. Különösen meggyőző ez az előny  olyan vezérléseknél, amelyeket gyakran megváltoztatnak, módosítanak.  Az előnyök végigkísérik egy berendezés teljes életciklusát,  annak minden állomásán jelen vannak.  Még egy további hatása van a kapcsolószekrényben végbement  evolúciónak: a korábban kialakult, a villamos szakmában  – az erősáram és az automatika között – évtizedekig megszokott  és berögződött éles határvonalak több ponton eltolódni, ill. megszűnni  látszanak. A korszerű, nagyáramú készülékek kommunikációképessége  és az újszerű vezérlési megoldások szükségessé  teszik, hogy ezeket az erősáramú szakemberek is az alkalmazások  szintjén ismerjék meg és használják.

 

eaton_2012_7-8_abra_6

6. ábra A SmartWire-DT kommunikációs rendszer előnyei

 

 

Eaton Industries Kft.

1142 Budapest, Tatai utca 93/A 

Tel.: +36 1 450 3800 

Fax: +36 1 450 3801 

E-mail: MoellerHU@eaton.com

www.eaton.hu

www.eaton.com