В статье кратко представлены ключевые особенности и преимущества новой единой платформы автоматизации Sysmac. Рассмотрены технические характеристики флагманского контроллера серии Sysmac NJ и особенности панелей оператора нового поколения серии NA.
Компания Omron Electronics, г. Москва
Подразделение промышленной автоматизации Omron в России в 2013 году официально объявило о запуске новой платформы для автоматизации машин Sysmac (System for Machine Automation Control) во главе с универсальным машинным контроллером Sysmac NJ. Платформа Sysmac обеспечивает полное управление машинами через единое подключение с помощью единого ПО.
Новая платформа объединяет возможности последовательного управления, многоосного управления движением, сетевого обмена данными и технического зрения, новое ПО Sysmac Studio для конфигурирования, программирования, моделирования и мониторинга, а также быструю сеть исполнительных устройств EtherCAT для управления приводами, техническим зрением, станциями удаленного ввода/вывода и другими полевыми устройствами.
В новой архитектуре осуществлена интеграция ключевых решений Omron в области управления: функции логического управления оборудованием и управления движением теперь объединены, полевые устройства управляются через единую сеть, а в качестве среды разработки используется одно ПО. Заказчики проектируют свое оборудование на базе единой платформы автоматизации и могут расширить его возможности в соответствии с новыми требованиями без ущерба для его скорости работы и производительности.
Один универсальный контроллер NJ
Ядром новой платформы автоматизации Sysmac является универсальный контроллер NJ (рис. 1). Контроллер сконструирован на базе микропроцессора Intel, предназначенного для использования в тяжелых промышленных условиях при пассивном охлаждении, и работает под управлением операционной системы реального времени. На выбор предлагаются две модели ПЛК: NJ301 для управления движением по 4 или 8 осям и NJ501 с более мощным центральным процессором для управления по 16, 32 или 64 осям. За счет этого достигается гибкая масштабируемость решения на базе NJ в зависимости от сложности автоматизируемого объекта. В задачах управления с 32 осями период обновления данных составляет 500 мкс. Такой результат недостижим при использовании традиционных аппаратных средств.
Рис. 1. Универсальный контроллер NJ
Архитектура универсального машинного контроллера Sysmac NJ уходит от жесткой структуры на основе специализированных интегральных схем к гибкой и легко адаптируемой программно-ориентированной.
Сенсорные панели оператора NA – прикоснитесь к новой реальности
В основу функциональных характеристик, конструкции и дизайна панелей оператора нового поколения серии NA легли такие современные принципы взаимодействия «человек – машина», как наглядность, интерактивность и информативность. Для создания проектов визуализации с расширенными возможностями панели NA предоставляют разработчикам новые мощные и гибкие инструменты. Это поддержка мультимедийных технологий (проигрывание видеороликов, просмотр файлов PDF, Excel и Word), интеллектуальные гаджеты (объекты визуализации, обладающие свойствами для многократного использования), программирование на языке Visual Basic.NET и многие другие инструменты. Использование единой среды разработки Sysmac Studio и переменных контроллера NJ обеспечивает полную интеграцию операторских панелей NA с платформой автоматизации Sysmac. Серия NA представлена моделями с широкоформатными сенсорными дисплеями размером 7″, 9″, 12″ и 15″, с черным или серебристым цветом рамки (рис. 2).
Рис. 2. Панели оператора серии NA
Одно программное обеспечение Sysmac Studio
Программный пакет Sysmac Studio обеспечивает всесторонний контроль над системой автоматизации и дает возможность разработчикам реализовать задачи конфигурирования, программирования, моделирования, мониторинга, а также создания проектов визуализации в едином ПО. Sysmac Studio представляет собой полноценную интегрированную среду разработки, позволяющую отказаться от нескольких отдельных ПО (обычно усложняющих процесс проектирования, разработки и отладки программ), и использует технологию Microsoft Windows Presentation Foundation (WPF). Такой подход, включающий возможности протоколирования данных и их трассировку, позволяет упростить и ускорить программирование.
Также Sysmac Studio включает в себя 3D-среду моделирования для разработки и автономного тестирования профилей движения (например, таких, как у электронного кулачка), а также комплексных кинематических систем.
Графически ориентированное конфигурирование позволяет реализовать быструю настройку контроллера, полевых устройств и сетей. Программирование логического управления и управления движением основано на стандарте МЭК (IEC) 61131-3, предусматривающем применение специализированных функциональных блоков PLCopen для управления движением. Интеллектуальный редактор с возможностью отладки без остановки выполнения программ обеспечивает быстрое и безошибочное программирование. Интегрированная среда разработки экранов визуализации для панелей оператора NA предоставляет разработчику дополнительные возможности при работе с единым проектом.
Одна сеть исполнительных устройств EtherCAT
Коммуникационные возможности нового контроллера серии Sysmac NJ обеспечивают как прозрачный обмен данными внутри машины, так и связь с остальными системами и оборудованием всего предприятия. Для этих целей все контроллеры NJ имеют встроенные интерфейсы Ethernet/IP и EtherCAT. Высокоскоростная промышленная сеть EtherCAT построена на основе Ethernet-стандарта IEEE 802.3 100 Мбит/с, поддерживает до 192 ведомых устройств и способна обеспечить время обновления данных менее 100 мкс с рассогласованием между узлами менее чем 1 мкс. Сеть EtherCAT обеспечивает высокую точность синхронизации приводов за счет использования механизма распределенных часов для ведомых устройств. Сеть проста в настройке благодаря автоматическому присвоению адресов ведомым устройствам и экономична в установке, поскольку использует стандартные экранированные кабели и разъемы Ethernet.
Система ввода/вывода NX
Новая высокоскоростная внутренняя шина позволяет системе NX (рис. 3) гармонично интегрироваться с платформой Sysmac посредством сети EtherCAT и работать синхронно с главной задачей контроллера NJ для обработки самых быстрых сигналов технологических процессов. Поддержка интерфейсным модулем EtherCAT технологии распределенных часов гарантирует обмен данными с погрешностью не более 1 мкс.
Рис. 3. Модульная система ввода/вывода NX
Линейка модулей ввода/вывода NX включает широкий спектр различных входов/выходов:
- стандартные или высокоскоростные дискретные входы/выходы, а также модули дискретного ввода/вывода с поддержкой меток времени с наносекундным разрешением для прецизионного управления; число каналов ввода или вывода составляет 4, 8 или 16 точек в зависимости от модели;
- модули аналогового ввода с плотностью 2, 4 или 8 каналов с несимметричными или дифференциальными входами; аналоговые выходы на 2 или 4 канала на модуль; стандартные или высокоскоростные/высокоточные модули; для обработки сигналов уровня 4…20 мА или ±10 В в зависимости от модели;
- модули температурных входов для термопар или термосопротивлений на 2 или 4 канала;
- счетные модули для инкрементных энкодеров с сигналами уровня =24 В, с частотой импульсов до 500 кГц (1 или 2 канала) или сигналов уровня RS-422 до 4 МГц (1 канал);
- счетные модули для абсолютных энкодеров с интерфейсом SSI на 1 или 2 канала;
- модуль высокоскоростных импульсных выходов =24 В с максимальной частотой 500 кГц;
- модули подключения дополнительного питания модулей ввода/вывода и входов/выходов.
Одна станция ввода/вывода NX может включать до 63 модулей ввода/вывода (максимум 1024 байт ввода и 1024 байт вывода).
Несмотря на высокую плотность сигналов модули ввода/вывода серии NX обладают компактными размерами: их ширина составляет всего 12 или 24 мм (в зависимости от числа каналов) при высоте 100 мм и глубине 71 мм. Все модули NX оснащены съемными клеммными блоками с быстрозажимными клеммами.
Другим преимуществом новинки является возможность интеграции системы безопасности NX с единой системой управления Sysmac посредством FsoE – протокола безопасности для сети EtherCAT. Система безопасности NX состоит из контроллера безопасности и модулей входов/выходов безопасности.
Гибкость новой системы NX с интегрированной системой безопасности существенно повышается за счет возможности свободного размещения всех модулей безопасности, включая контроллер, среди станций и внутри стоек NX в комбинации со стандартными модулям ввода/вывода сигналов NX.
При этом контроллер безопасности обрабатывает только входы/выходы безопасности, а состояние входов безопасности может считываться контроллером NJ для «безударной» интеграции системы безопасности с системой управления всей производственной установкой. Контроллер NJ также может обмениваться данными с контроллером безопасности по сети EtherCAT.
Настройка систем ввода/вывода NX, включая модули безопасности и программирование контроллера безопасности, осуществляется в единой среде разработки Sysmac Studio.
В соответствии с общественной и глобальной политикой Omron Sysmac отвечает мировым стандартам, таким как EC Directives, cULus, Lloyd’s и NK. Платформа Sysmac разработана и произведена с использованием только чистых и перерабатываемых материалов.
Откройте окно в мир новых технологий автоматизации вместе с новым контроллером NJ и платформой Sysmac!
Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 6(54)_2014
Компания Omron Electronics, г. Москва,
тел.: (495) 648-9450,
e‑mail: omron_russia@eu.omron.com,
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")