أخبار

لتسريع معالجة البيانات الطرفية وتقليل زمن الانتقال الشبكي في خطوط الإنتاج الحديثة، أطلقت شركة SICK، الرائدة في مجال أتمتة المصانع، بوابة ذكية لدمج المستشعرات مصممة للتحكم اللامركزي.

تتطلب رقمنة أدنى الطبقات المعمارية للتصنيع الصناعي بوابات شبكة حقلية قوية يمكنها سد الفجوة بين الاستشعار المادي الخام وتحليلات المؤسسات. مع انتشار المستشعرات الذكية عبر خطوط التعبئة متعددة البائعين، وأنظمة مناولة المواد، وخلايا التجميع، غالبًا ما تصبح كتل توزيع الإدخال/الإخراج القياسية اختناقات في عرض النطاق الترددي، حيث تفتقر إلى القدرة الحاسوبية لمعالجة المعلومات محليًا. استجابةً للطلب الهيكلي على الذكاء المحلي وتصميمات لوحات التحكم المبسطة، قدمت SICK بوابة تكامل المستشعر SIG300. يعمل هذا الماستر ذو الثماني منافذ IO-Link كمركز للحوسبة الطرفية ينقل حلقات المعالجة المنطقية الأساسية بعيدًا عن أجهزة PLC الصناعية الرئيسية، مما يسمح للأجهزة الميدانية بتنفيذ قرارات منطقية مستقلة بشكل مستقل ويقلل العبء الحسابي على شبكة المصنع المركزية.

يعتمد الهيكل الإلكتروني الأساسي لمجموعة SIG300 بشكل كبير على نماذج البوابة السابقة مع إدخال اختلافات حرجة في شبكة الحقل لتناسب مصانع التصنيع الديناميكية للغاية بين الشركات. وتتمثل الإضافة الحاسمة في دمج دعم EtherCAT عالي السرعة، مما يضع الجهاز جنبًا إلى جنب مع المتغيرات الحالية للمنتج المحسّنة لطبولوجيا PROFINET و EtherNet/IP. لدعم جمع بيانات إنترنت الأشياء الصناعية المتزامنة، تتميز كل وحدة في عائلة المنتجات بقنوات اتصال تكنولوجيا المعلومات المتكاملة بما في ذلك RESTful API و MQTT، مع جدولة تكامل OPC UA الأصلي لتحديثات البرامج الثابتة اللاحقة. يضمن هذا التكوين المتوازي لمسار البيانات أن بيانات التشخيص عالية التردد والقياس عن بعد للعملية يمكن أن تتجاوز حلقة التحكم الأساسية بالكامل، وتتدفق مباشرة إلى خوادم الحوسبة الطرفية المحلية أو منصات التحليلات السحابية لإجراء تقييمات عميقة لصحة الماكينة وتخطيط الصيانة التنبؤية دون التأثير على التوقيت الحتمي للماكينة.

تُدار إمكانية اتصال الجهاز المادي عبر الواجهة الطرفية من خلال ثمانية منافذ متعددة الأغراض يمكن إعادة تهيئتها بشكل فردي كمدخلات رقمية قياسية أو مخرجات رقمية منفصلة. من خلال استخدام تتبع الإشارة المزدوجة عبر دبابيس مميزة ضمن تكوين منفذ واحد، يمكن لتغطية الاتصال المادي أن تتوسع لتستوعب ستة عشر إشارة رقمية مستقلة من خلال كابلات مقسمة قياسية. لتشغيل مجموعات فرعية أكبر من المشغلات ومستشعرات ذكية عالية السحب بدون محولات طاقة مساعدة، قامت SICK بتصميم الأجهزة لدعم عتبات توصيل الطاقة المتزايدة. يوفر التكوين ما يصل إلى 2 أمبير لكل قناة على منافذ الفئة A، بينما يوفر منفذان مخصصان من الفئة B تيار إمداد معزولًا جلفانيًا مجمعًا بقوة 4 أمبير. عندما تُستخدم الدبابيس الفردية كمخرجات رقمية منفصلة، يمكنها توفير 200 مللي أمبير مباشرة لأجهزة الحمل الثقيل، مما يوفر هامشًا كبيرًا لفرق الهندسة لتوصيل مصابيح المكدس المعقدة، ومشعبات الهواء المضغوط، والأجهزة المتخصصة مباشرة بالحاوية المثبتة على الماكينة.

يتم تنفيذ تشغيل النظام وإدارة الجهاز المستمرة من خلال واجهة خادم الويب SOPASair، والتي يمكن الوصول إليها مباشرةً من خلال منفذ USB-C مادي للسماح بالتهيئة المحلية دون الحاجة إلى معلمات شبكة نشطة أو حزم برامج مثبتة مسبقًا. ضمن واجهة الويب المحلية هذه، تسمح طبقة تهيئة منطقية مخصصة للمهندسين بإنشاء كتل منطقية شرطية بسيطة ومحاكاتها وتنفيذها مباشرة على البوابة نفسها. تتيح هذه الإمكانية للحوسبة الطرفية للأنظمة الفرعية المحلية - مثل مجموعة مراقبة مستوى الخزان الآلي التي تتفاعل مع عمود إشارة - تنفيذ تعديلات بحلقة مغلقة في الوقت الفعلي دون أي تدخل من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الأساسية. من خلال دمج تعدد بروتوكولات الشبكة، ومخرجات طاقة الأجهزة القوية، ومحركات اتخاذ القرار المحلية في غلاف واحد مدمج، يوفر النظام أساسًا فعالاً لبناة الآلات الذين يهدفون إلى تنفيذ هياكل خطوط أتمتة معيارية ومقاومة للمستقبل.

كتب بواسطة: كريستوفر فانس، مهندس تكامل شبكات يتمتع بخبرة تزيد عن اثني عشر عامًا في تصميم طبولوجيا الشبكات الميدانية عالية السرعة، وتهيئة كتل الإدخال/الإخراج للحوسبة الطرفية، وتحسين البنية التحتية للمستشعرات الذكية لتطبيقات السيارات والتعبئة والتغليف.