Pepperl+Fuchs تطرح نظام إيثرنت G20 للتحكم الأكثر ذكاءً في الناقلات
قامت شركة Pepperl+Fuchs بتوسيع مجموعة منتجاتها لأتمتة العمليات الصناعية من خلال تقديم نظام إيثرنت G20، وهو نظام جديد للتحكم في المحركات مصمم لكل من منشآت الناقلات الصغيرة وبيئات اللوجستيات الآلية واسعة النطاق. يلبي النظام الطلب المتزايد على هياكل الناقلات المرنة التي يمكنها التعامل مع المستويات المتزايدة من الأتمتة مع تقليل تعقيد الشبكة.
في المصانع الحديثة ومراكز التوزيع، تعمل أنظمة الناقلات كعمود فقري لحركة المواد. بينما تتطلب بعض التطبيقات وظائف نقل أساسية فقط، غالبًا ما تعتمد المرافق المتقدمة على شبكات ناقلات مترابطة تتضمن مناطق متعددة، وأجهزة استشعار، وأنظمة توجيه، وأجهزة تحكم ذكية. تتطلب إدارة هذه الأنظمة بكفاءة أجهزة مدمجة، واتصالًا موثوقًا، واستراتيجيات تحكم قابلة للتطوير.
يوفر حل Pepperl+Fuchs G20 Ethernet الجديد نهجًا مبسطًا من خلال السماح لوحدة تحكم واحدة بإدارة ما يصل إلى 120 بكرة محرك من خلال عنوان IP واحد. بدلاً من تعيين عناوين شبكة فردية للعديد من وحدات التحكم في المحركات، يقلل هيكل G20 من متطلبات البنية التحتية مع الحفاظ على التحكم الدقيق في عمليات الناقل.
يتكون النظام من وحدة تحكم إيثرنت متصلة بشبكة الجهاز من خلال بروتوكولات اتصال EtherNet/IP أو PROFINET، بالإضافة إلى وحدات تحكم محركات معيارية مثبتة على طول هيكل الناقل. تدعم كل وحدة تحكم ما يصل إلى أربعة خطوط اتصال متسلسلة، مع استيعاب كل خط ما يصل إلى 15 وحدة محرك.
يمكن لكل وحدة محرك تشغيل محركي تيار مستمر، يدعمان تطبيقات المحركات بجهد 24 فولت و 48 فولت. يسمح هذا التصميم المعياري للمهندسين بإنشاء تصميمات ناقلات قابلة للتطوير دون تغييرات كبيرة في شبكات الأتمتة الحالية. هذا النهج مناسب بشكل خاص للمستودعات وخطوط الإنتاج وأنظمة التعبئة والتغليف ومراكز التوزيع الآلية حيث يُتوقع توسيع المعدات بمرور الوقت.
بالإضافة إلى التحكم في المحركات، تدمج وحدات G20 أيضًا إمكانية الاتصال بأجهزة الاستشعار. تدعم كل وحدة ما يصل إلى جهازي استشعار، مما يسمح بتنفيذ وظائف اتخاذ القرار الأساسية محليًا. تقلل هذه الإمكانية من حركة الاتصال غير الضرورية وتتيح استجابات أسرع في التطبيقات التي تتطلب ردود فعل فورية من الناقل.
إحدى الميزات الرئيسية لنظام G20 Ethernet هي دعمه لكل من تشغيل تراكم الضغط الصفري (ZPA) وإدارة الناقلات التي يتم التحكم فيها بواسطة PLC. يمكن لوضعي التحكم هذين العمل معًا ضمن نفس نظام الناقل، مما يمنح المهندسين مرونة أكبر عند تصميم استراتيجيات الأتمتة.
في وضع ZPA، تتحكم المستشعرات المتصلة مباشرة بوحدات المحرك في مناطق الناقل من خلال وظائف منطقية داخلية. تقلل هذه الطريقة اللامركزية من عبء العمل الواقع على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الرئيسية وتحسن أوقات الاستجابة لحركات الناقل الروتينية، مثل إيقاف أو تحرير العبوات بين المناطق.
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تنسيقًا متقدمًا، يتيح وضع التحكم بواسطة PLC التحكم المباشر في المحركات الفردية من خلال اتصال ناقل المجال الصناعي. يمكن للمشغلين إدارة سرعة المحرك واتجاهه وحالته التشغيلية من نظام التحكم المركزي، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات التوجيه المعقدة حيث يجب أن تعمل أقسام الناقل معًا.
يعكس الجمع بين الذكاء المحلي والتحكم المركزي اتجاه أنظمة الأتمتة الصناعية الحديثة، حيث تتعامل الأجهزة الموزعة مع المهام المتكررة بينما تركز وحدات التحكم ذات المستوى الأعلى على تحسين الإنتاج والجدولة وإدارة البيانات.
تدعم منصة G20 أيضًا متطلبات الصناعة 4.0 من خلال إمكانية الوصول إلى البيانات الموسعة. بالإضافة إلى اتصال PLC، توفر كل وحدة تحكم إيثرنت اتصالًا من خلال واجهة REST API و OPC UA. تسمح هذه الوظائف لمهندسي الأنظمة بجمع البيانات التشغيلية، وتحليل اتجاهات الأداء، ومراقبة أجهزة الاستشعار المتصلة، وتطوير تطبيقات مخصصة للصيانة التنبؤية وتحليلات الإنتاج.
بالنسبة للمستودعات الآلية والمصانع الذكية، أصبح الوصول إلى معلومات المعدات في الوقت الفعلي ذا أهمية متزايدة. لم تعد أنظمة الناقلات تُعتبر معدات نقل بسيطة ولكنها أصول ذكية تساهم ببيانات تشغيلية قيمة لأنظمة تنفيذ التصنيع ومنصات مستوى المؤسسة.
ركزت Pepperl+Fuchs أيضًا على التكامل الميكانيكي مع تصميم G20. على عكس وحدات التحكم في المحركات التقليدية التي يتم تركيبها خارجيًا وقد تتعرض للتلف المادي، يمكن تثبيت وحدة تحكم G20 مباشرة داخل هيكل سكة الناقل. يحسن مفهوم التركيب هذا الحماية، ويقلل من تعقيد الكابلات، ويخلق بيئة تركيب أنظف.
تتميز وحدة التحكم بغطاء حاصل على تصنيف IP67 ومصممة للعمل عبر نطاق واسع من درجات الحرارة من -25 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصناعية الصعبة. يساعد مفهوم التركيب الخالي من الأدوات على تقليل وقت التركيب وتبسيط أنشطة الصيانة لمشغلي النظام.
مع استمرار تطور أتمتة اللوجستيات، تسعى الشركات إلى الحصول على تقنيات ناقلات يمكنها التكيف مع متطلبات الإنتاج المتغيرة دون الحاجة إلى استبدال البنية التحتية بالكامل. يوفر نظام Pepperl+Fuchs G20 Ethernet حلاً قابلاً للتطوير من خلال الجمع بين الأجهزة المدمجة، والشبكات الصناعية، والذكاء اللامركزي، والتشخيصات المتقدمة.
مع دعم معايير الاتصال الصناعية الرئيسية والتوافق مع هياكل الأتمتة الحديثة، تمثل منصة G20 Ethernet خطوة نحو أنظمة تحكم ناقلات أكثر كفاءة واتصالًا وجاهزية للمستقبل للمصانع والمستودعات الآلية في جميع أنحاء العالم.
كتب بواسطة: دانيال ميرسر
دانيال ميرسر كاتب تقنيات أتمتة صناعية يتمتع بخبرة تزيد عن 12 عامًا في تغطية أنظمة PLC والشبكات الصناعية والتحكم في الحركة وحلول التصنيع الذكية. يركز عمله على ترجمة تقنيات الأتمتة المعقدة إلى رؤى عملية للمهندسين ومندوبي أنظمة التكامل وفرق الشراء الصناعية.