Idea
Większość systemów MES bazuje na komunikacji z komputerami i sterownikami maszyn. Rozwiązanie takie daje duże możliwości ale też niesie ze sobą spore ryzyka i koszty. Z wieloma maszynami nie da się „połączyć”, coraz częściej dostęp do danych jest płatny ( od każdej maszyny ), nigdy nie mamy pewności czy się da a jeśli mamy maszyny różnych producentów z różnych lat to zaczyna się mały koszmar.
Golem pozyskuje informację o pracy maszyny najprościej jak się da. Sygnał z maszyny podłączamy do koncentratora wejść dwu stanowych. To tak jakbyśmy chcieli do maszyny podłączyć lampkę która by świeciła lub błyskała gdy maszyna pracuje.
Dzięki temu możemy podłączyć absolutnie każdą maszynę, i taką z nowoczesnym sterowaniem i taką z trzema przekaźnikami wyprodukowaną pół wieku temu.
Sygnał z maszyny, za pośrednictwem przekaźników separujących podajemy na wejścia koncentratorów wejść które te sygnały formują, eliminują zakłócenia i przesyłają do komputera.
W systemie może pracować do 8 koncentratorów wejść.
koncentrator
Opis techniczny koncentratorów GKxxIn
Koncentrator GKN64In ( 64 wejścia ) z konwerterem RS/LAN Nport5110.
Dostępne są trzy rodzaje koncentratorów i jedno rozszerzenie:
- GK16In – koncentrator 16 wejść
- GK32In – koncentrator 32 wejścia
- GK64In – koncentrator 64 wejścia
- GK16Ex – rozszerzenie koncentratora o 16 wejść ( do max 64 wejść)
W duży uproszczeniu mówimy że jedno wejście koncentratora to jedna maszyna acz wejścia mogą być użyte do sterowania statusem, przywołania pomocy Andon, liczenia braków, liczenia energii elektrycznej ( impulsy z licznika energii) i innych celów.
Ile koncentratorów?
W systemie może być od 1 do 8 koncentratorów. Ich ilość zależy nie tylko od ilości potrzebnych wejść ale też od przestrzennego rozmieszczenia maszyn.
Powiedzmy że mamy 20 maszyn i używamy po jednym wejściu. Starczy więc jeden koncentrator 32 wejścia.
Ale jeśli 8 maszyn jest na jednej hali a 12 na drugiej to korzystniejsze może być zastosowanie 2 koncentratorów 16 wejściowych, po jednym na każdej z hal.
Podłaczenie do komputera
Koncentrator z komputerem łączymy za pomocą portu RS232
RS232? Powie ktoś, przecież to bardzo stary interfejs i rzadko który komputer go posiada.
To prawda. Ale RS232 ma jedną nieocenioną zaletę: może być „transportowany” za pomocą różnych interfejsów:
- można podłączyć do fizycznego portu RS232
- można podłączyć za pomocą konwertera USB/RS
- można zastosować konwertery USB/RS422 i RS422/RS232 i zrobić swego rodzaju 2km przedłużacz
- można zastosować konwerter RS/LAN
Skupmy się na ostatnim przypadku bo jest on najbardziej popularny. Możemy zastosować konwerter RS/LAN, np. NPORT5110 Moxy ( dostępny w Elmarku ), podłączyć koncentrator do konwertera a konwerter do sieci LAN.
Na komputerze na którym pracuje program stacji instalujemy i mapujemy sterownik wirtualnego portu RS. W systemie pojawia się port, np. port COM7 i taki port podajemy w konfiguracji.
Program stacja komunikuje się z koncentratorem za pośrednictwem portu RS COM7 i nie ma pojęcia o tym że, mówiąc kolokwialnie, ktoś go oszukuje…
Skrócona instrukcja mapowania portów wirtualnych NPORT5110
Instrukcja udostępniona przez dystrybutora - firmę Elmark
Deklaracja CE
Deklaracja zgodności CE koncentratorów GKxxIn
Konfiguracja stacji
Domyślnie wszystkie koncentratory ustawione są w trybie symulatora wejść.
Aby program połączył się z koncentratorem musimy ustawić jego tryb pracy, numer portu i time out w ustawieniach stacji.
Dla każdego z koncentratorów ustawiamy tryb ( symulator lub ilość 16wejsciowych modułów), numer portu COM
oraz czas timeout – czas przerwy w komunikacji po którym system zgłosi błąd połączenia.
Monitor i symulator wejść
Przyciski koncentrator [1] do [8] otwierają, zależnie od konfiguracji, symulator wejść pozwalający na „udawanie” koncentratora albo monitor pozwalający na podgląd stanu wejść, stanu wejść wirtualnych, parametrów transmisji oraz przepływu pakietów pomiędzy programem stacji a koncentratorem.
W okienku symulatora widzimy 64 przełączniki odpowiadające 64 wejściom koncentratora. Poniżej są 4 zestawy pozwalające na cykliczne włączanie / wyłączanie wybranych wejść z ustawionym tempem.
Jeśli chcemy robić próby ze sterowaniem statusem za pomocą wejść przyciskiem przełącznik odsłaniamy dolną część okna symulatora.
Aby symulować zastosowanie przełącznika musimy ustawić numery wejść które mają być sterowane i wybrać ile pozycji ma nasz hipotetyczny przełącznik: 4,8, 10 lub 16 pozycji.
10 pozycji dla tego że większość dostępnych przełączników BCD (tzw. nastawników BCD) ma właśnie 10 pozycji i 4 wejścia z których będziemy używali 3 wyjścia - pozycje 8,9 i 10 odpowiadają wtedy pozycjom 0,1 i 2.
Większość takich nastawników kodują kod w sposób zanegowany możemy więc też włączyć negację (w nadzorcy ustalając wejścia A, B , C i D też możemy określić czy są one zanegowane)
Wejścia wirtualne
Pierwsze 16 wejść koncentratora posiada swoje logiczne odpowiedniki gdzie sygnał wejściowy podany na te wejścia jest podzielony przez 4.
Aby skorzystać z 1 wejścia z podziałem częstotliwości wybieramy w konstruktorze zamiast wejścia 1 wejście logiczne 112. Następne wejścia logiczne mają odpowiednio numery 113, 114 itd. do 127.
Jakie jest zastosowanie tych wejść logicznych?
Niektóre urządzenia które chcielibyśmy podłączyć do systemu dają impulsy o większej częstotliwości albo o niewielkiej częstotliwości ale bardzo krótkich impulsach które mogą zostać potraktowane przez koncentrator jako zakłócenia.
Np. licznik energii daje 800 imp/kWh. Częstotliwość zmian mieści się w zdolnościach koncentratora do liczenia ale impulsy mogą być za krótkie. Jeśli ustawimy wejście logiczne to system będzie „widział” 200 imp/kWh z wypełnieniem 50%.
Filtry
Filtry pozwalają na kształtowanie sygnałów wejściowych i ustawiane są w modelu / nadzorcy.
Czas filtru ustawiany jest w sekundach.
Filtr opóźnienia załączenia
działa tak że aby system „zobaczył” sygnał musi on trwać co najmniej tyle ile ustawiona wartość., impulsy o czasie mniejszym
niż czas filtru są pomijane
Filtr opóźnienia wyłączenia
ustawienie tego filtru powoduje że system ignoruje przerwy o czasie mniejszym niż ustawiony
Filtr blokady
Filtr blokady działa tak że po sygnale (zboczu narastającym
sygnału) system przez określony czas ignoruje zmiany sygnałów
Akcesoria
Polecane akcesoria firm trzecich:
Separator sygnałów ( przekaźnik elektorniczny)
Konwerter RS/LAN Moxa nport5110 (elmark)
Konwerter RS/USB (tme)
Narzędzia
Program do testowania koncentratorów wejść
Prosty program do testowania portów COM
