如果传感器和接口能够在系统中完美配合工作,则有利于调试、机器监控和过程优化工作。 劳易测利用“集成连接”概念实现了这一点。
全部功能内置于传感器中
集成连接的涵义是:所有相关工业以太网接口集成在传感器中,从而能够访问中央设备功能。这看似非常简单,但并非市场标准配置。为节省开发成本,制造商在生产设备时通常不会配备工业以太网接口。在这种情况下,运营商将通过网关方式来提供接口。这并非最优的解决方案,而劳易测的集成连接方案可以为系统运营商带来诸多优势,下面的示例将对此进行详细说明。后者可提供调试(设备管理)、机器监控(条件监控)和过程优化等方面的优势。
使用劳易测“集成连接”设备简化所有控制环境中的接口管理工作
显著精简系统布局
劳易测设备可提供PROFINET、Ethernet/IP和EtherCAT等集成接口。通过比较带和不带集成连接功能的系统设计示例,将彰显出劳易测设备可在调试期间提供的明显优势。首先是不带集成接口的条码阅读器系统:每个扫描仪必须连接到单独的网关,这就需要为每个条码阅读器另外配置一个采用单独电源的网关。因此,所需的安装工作量和电缆数量都将加倍。参数化设置也会非常复杂。另外需要注意的是:由于需要网关设备,系统中配置的设备数量增多,而这些设备可能会引发故障,在出现问题时必须进行检查。相比之下,具有集成连接的同样系统:工业以太网接口已集成在各个条码阅读器中。这就不需要采用单独的网关设备。更重要的是,系统布局更为清晰,需要的电缆数量较少。最后同样重要的一点是,由于需要检查的设备数量减少,将能够更快速地消除错误。
劳易测条码阅读器(此图为BCL 300i)配置“集成连接”功能。
集成网络交换机
带集成连接的劳易测传感器还有另一个重要功能,它对提高调试效率也非常有帮助:设备标配网络交换机,即配置一个以太网输入端口和一个输出端口。因此,系统运营商不需要采用外部交换机。此外,这也能够更方便地连接多个设备,例如采用环形或线性拓扑结构的情况下。采用线性接线方式时,系统运营商可以使用集成网络交换机连接多个传感器。只需将最后一个传感器连接到控制设备。另一个优势是简化系统设计和减少电缆数量。不带集成网络交换机的设备将需要采用外部以太网交换机。用户还必须使用星型拓扑方式将各个传感器连接到网络交换机设备,然后再将交换机设备连接到控制设备。
为各个集成网络交换机实施线性拓扑可降低接线要求,从而节省时间和成本。
熟悉的控制环境
采用集成连接时,您也可以使用常用的控制环境。这是因为整个设备参数配置集成在PROFINET等GSDML文件(“通用站描述标记语言”)中。相比之下,市场上许多其他基于以太网的设备一般需要通过Web服务器进行参数设置。而各个制造商会提供具有不同用户接口的不同Web服务器版本,这就会使配置工作变得更为复杂。用户每次都需要熟悉新的接口并找到相应的功能。另一个问题是:不带以太网接口的设备通常通过网关设备进行连接,因而需要特定产品制造商的软件来完成参数设置。这就会带来与所使用的硬件不兼容的问题。例如,如果制造商在几年之后不再更新软件,就会出现这种情况。而集成连接在此方面也具有许多优势:
1.用户可继续采用常用的控制环境
2.安装制造商的编程平台软件,无需熟悉其他相关功能
3.无需访问Web服务器
带集成连接功能的劳易测设备也非常易于进行参数设置。只需通过控制设备从劳易测网站下载一次GSDML文件,然后将其复制到公司的自用工程软件中。这样便可使用硬件目录中的相关模块。同时其中还包含所使用的设备功能说明。这就可以非常方便地进行参数设置并使用传感器,大多数情况下都不需要使用手册。
传感器支持
通过了解带集成连接的传感器的设备配置文件,您也会发现编程工作变得更为简单。例如:对于AMS和BPS定位传感器,劳易测不仅提供定位值,还提供计算的速度值。对于需要在系统中使用此值的用户来说,将不必单独完成计算工作,从而能够节省时间。更重要的是:不带集成连接功能时,必须使用控制设备来实现特定条码滤波功能。而劳易测BCL条码阅读器使这项工作变得更为高效,该产品能够根据特定标准进行条码预先过滤,只有与所需图案相对应的条码才会被传输到控制设备。此外,该设备还在工程工具中提供复制PROFINET设备的选项,从而能够节省时间。用户只需要一次指定参数,然后即可根据需要复制设置。更换设备时,集成连接功能也非常有用:如果需要更换损坏的传感器,系统会将控制设备中存储的所有参数自动传输到新设备。传感器可以立即进行使用。
关注质量
集成连接功能不仅可在调试期间提供帮助,还可方便机器监控(也称为条件监控)工作。为提高运营效率,系统运营商需要解答以下问题:系统是否能够正常运行?何时需要计划维护工作?答案都藏在集成接口中。通过工业以太网通信,设备不仅可以传输实际过程值,还可以传输控制设备中可用的诊断数据。因此,可以通过条码阅读器读取所有识别数据,以实现设备管理目的。这包括传感器的序列号或软件/硬件版本。此外还包括许多诊断参数,例如“正常”和“不正常”读数的数量。特别是,系统会使用条码阅读器对工厂中的每个条码读数进行质量标记。这就可以提供读数质量信息。此值一般在90%到95%之间,可以通过监控此值来检测运行中的偏差情况,例如污染或机械故障问题。也可通过OPC UA实施远程监控,作为另一个通信通道。使用控制设备同样可以实现此目的,但劳易测传感器可通过OPC UA直接访问,这样便可提供更为便捷的解决方案。因此,系统运营商可以在过程进行中同时监控设备。这就可以提供实时的系统性能信息。如有需要,这些数据也可传输到云,而无任何限制。
方便过程优化
如何根据收集的数据优化过程?通过两个使用条码阅读器的典型实际例子可以说明这一点。第一个示例:传感器的扫描窗口可能会受到污染。有些系统中几年也不会出现这种情况,而有些系统中可能会经常发生。可以通过OPC UA进行数据评估,从而快速确定受到污染的传感器。软件程序可利用这些数据记录每个解码过程的读取质量。如果条码阅读器的读取性能受损,则表明需要进行维护。第二个示例:标签本身也可能引发问题,例如在条码损坏或印刷不完整的情况下。在这种情况下,通过监控单个传感器还不足以确定错误,而需要追踪不同测量站中的故障标签来识别问题。这就可以检测出相似的评估,并使用识别码来确定相应的标签。
总结:提高多个层面的效率
集成连接可提供不同级别的优势。它可以简化调试,提供更多机器监控信息。这些信息对于过程优化是非常有用的,从而能够优化系统性能。劳易测所开发的所有现场总线控制自动化传感器(例如内部物流应用)均配置集成连接功能。这就可以帮助系统运营商节省时间和成本。劳易测可协助用户选择和实施最优的传感器解决方案。
集成连接可在调试期间提供优势,同时优化过程,实现系统运营的优化。
关于劳易测Leuze:
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劳易测旗下产品组合包括众多用于自动化技术的各类传感器,包括开关与测量传感器、识别系统、数据传输和图像处理系统等传感器解决方案。劳易测还拥有一支专业且具有丰富经验的安全专家团队,专注于机械安全产品、服务及配套解决方案。劳易测聚焦于物流、汽车、实验室自动化、包装、机床、锂电、光伏、轨道交通、电子等核心领域,由此积累了大量深入、具体的应用知识与研发经验。
劳易测成立于 1963 年,其总部位于德国南部的 Owen/Teck。如今,劳易测在全世界拥有超过 1,600 名员工,他们正以强大的决心和热情积极推动着进步与变革,帮助客户在瞬息万变的市场中获得长期成功。劳易测在全球设置了数个技术能力中心,此外还有共计 21 家销售子公司和超过 40 个国际销售合作伙伴。
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