1 / 29

CURS 7

CURS 7. COMUNICATII INDUSTRIALE COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE.

hollis
Download Presentation

CURS 7

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CURS 7 • COMUNICATII INDUSTRIALE • COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE SFF 2006-2007 Curs 7

  2. Comunicatia intre elementele ierarhice ale unui sistem de conducere, ca si intre componentele sistemului de conducere la nivel inferior, constituie unul din factorii esentiali in ceea ce priveste succesul intregului sistem de conducere. Proiectarea si exploatarea unor astfel de sisteme ridica probleme legate de interconectarea eficienta a unor echipamente gata proiectate. SFF 2006-2007 Curs 7

  3. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE SFF 2006-2007 Curs 7

  4. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Sistemele de comanda automata: • Au revolutionat fluxurile si tehnicile de manufacturare. • Au facut automatizarea posibila, accesibila si abordabila. • Produc date referitoare la produsele manufacturate, date profitabile din punct de vedere al imbunatatirii calitatii. Daca datele colectate si produse de sistemele de comanda automata sunt adunate si procesate, ele pot fi folosite la imbunatatirea procesului, automat la cresterea profitului. SFF 2006-2007 Curs 7

  5. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Dezavantajele colectarii si procesarii manuale a datelor: • Datele colectate sunt de cele mai multe ori imprecise. • Colectarea manuala exclude notiunea de timp real. • Sunt mari consumatoare de timp, presupunand un effort uman consistent. • Datele finale pot fi disponibile dupa un interval relativ lung de timp. • Corectarea erorilor la nivelul productiei in timp real este imposibila. SFF 2006-2007 Curs 7

  6. Categorii de informatii de timp real necesare in sistemele de comunicatii moderne: • Ordine precise • Instructiuni precise. • Specificatii de productie. • rapoarte. • Alarme, etc. SFF 2006-2007 Curs 7

  7. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Modelul pe cinci nivele al comunicatiilor de productie Modelul tipic de organizare a personalului Host M Management Zona Supervizor Celula Sef de echipa Masina Muncitor Nivel productie Echipament de productie Echipament SFF 2006-2007 Curs 7

  8. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Alcatuit din: echipamente, utilaje si elemente necesare productiei In general sunt simple, fara a fi capabile sa comunice unui sistem de comanda altceva decat starea de pornit/oprit. S-au dezvoltat cipuri dedicate care au permis utilizarea unor mijloace de comunicatie care se pot atasa apoi la o magistrala sau la un bus de comunicatie. Echipament SFF 2006-2007 Curs 7

  9. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Caracteristici: • Sunt implicate in relatia directa cu produsul • Unele deplaseaza produsul • Altele adauga valoare produsului • Fiecare masina produce date cu semnificatie concreta in cursul procesului de productie Masina Masini cu CN Roboti SFF 2006-2007 Curs 7

  10. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Intrebari la care trebuie sa “raspunda” controlerele masinilor: • La ce trebuie lucrat • Cat trebuie facut • Ce trebuie facut mai departe • Este material suficient, etc Face referire la echipamentele specifice pe task sau actiune Masina Este nivelul care asigura veniturile care permit suportul restului organizatiei. Este necesara perfectionarea continua a acestui nivel SFF 2006-2007 Curs 7

  11. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Caracteristici: • Reprezinta o grupare logica de masini utilizate pentru a adauga valoare unuia sau mai multor produse. • Lucreaza cu o familie de produse sau cu componente cu proprietati similare In model uman Celula Sef de echipa • Comunica cu fiecare muncitor • Monitorizeaza performantele fiecaruia • Coordoneaza eforturile pentru a realiza productia prevazuta • Se asigura ca muncitorii comunica intre ei. SFF 2006-2007 Curs 7

  12. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Rolul controlerului de celula: • Integreaza o serie de masini diferite intr-o celula de lucru pe baza de cooperare • Comunica cu fiecare masina din celula • Comunica cu alte controlere de celula Are abilitati de: • A incarca/descarca programe • A schimba diverse date si informatii • A porni/opri echipamentele • A monitoriza performantele fiecarui echipament sau aparat in parte Celula SFF 2006-2007 Curs 7

  13. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Tipuri principale de comunicatii PRIMITIVE:schimb de date pe linii digitale de intrare/iesire, date binare, de tip DA sau NU. • Exemple: • Un robot este programat sa astepte executarea programului X pana cand intrarea Y devine TRUE. • Un PLC cu intrari si iesiri numerice poate fi conectat la terminalele robotului, obtinandu-se astfel o celula simpla, cu un singur echipament, cu o comunicatie primitiva. PLC-ul poate comanda ce executa robotul. SFF 2006-2007 Curs 7

  14. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE COMPLEXE: de exemplu la incarcarea/descarcarea programelor sau actualizarea variabilelor. Cele mai multe se refera la comunicatii seriale asincrone, avand la dispozitie un port serial RS-232. Cod ASCII pentru litera A Bit Paritate Bit Stop Bit Start 1 1 1 1000001 Anunta receptorul ca s-a terminat mesajul Anunta receptorul ca incepe un mesaj Mesajul de transmis Verificarea erorilor SFF 2006-2007 Curs 7

  15. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Tipuri de Controlere de Celula Dispozitive inteligente PC PLC PC PLC PLC 1990 2000 2010 Evolutia platformelor de control SFF 2006-2007 Curs 7

  16. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • PLC-uri • Avantaje: • Sunt usor de inteles de electricienii si tehnicienii din exploatare • Este foarte usor de utilizat in comunicatiile primitive intre masinile din celula • Este simplu de implementat comunicarea intre PLC-uri de aceeasi marca. • Dezavantaje: • Grad de flexibilitate redus fata de PC-uri SFF 2006-2007 Curs 7

  17. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • PC-uri • Avantaje: • Ofera mai multa flexibilitate si mai multe capacitati • Permite comunicare cu elemente de comanda apartinand unor producatori diferiti • Utilizeaza pentru comunicare un software dedicat: SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) SFF 2006-2007 Curs 7

  18. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Aplicatie dedicata Stocare/citire date Data Socket Text sau fisier binar Protocol dedicat DAQ Driver DAQ Driver DAQ Drivere Alte echipamente Interfata DAQ Module PLC I/O Arhitectura tipica pentru o aplicatie clasica de control de celula SFF 2006-2007 Curs 7

  19. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Aplicatie SCADA Citire date Log Date/Alarme Baza de date Tag Engine Achizitie date Driver DAQ Driver DAQ Drivere Alte echipamente Interfata DAQ Module PLC I/O Arhitectura tipica pentru o aplicatie SCADA SFF 2006-2007 Curs 7

  20. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Avantaje oferite de SCADA: • Elimina eforturile de dezvoltare a aplicatiei prin interpunerea unor module software dedicate pentru comunicare cu echipamente de nivel inferior, respectiv gestionarea bazei de date si a informatiilor aferente. • Event-driven: gestionarea evenimentelor (obiectele nu fac nimic pana cand nu survine evenimentul pentru care au fost programate sa lucreze) • Programatorul realizeaza aplicatia cu ajutorul meniurilor sau cu icoane grafice, incarcand mai apoi drivere software specifice echipamentelor conectate la calculator. SFF 2006-2007 Curs 7

  21. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Controlerul de zona: • Au o privire generala asupra procesului • Primesc ordine de la host si atribuie sarcinile spre celule, in vederea indeplinirii acestora • Comunica cu ceilalti controleri de zona pentru sincronizarea productiei • Utilizeaza metode de comunicatii sincrone, fiind atasati unei retele locle LAN Zona SFF 2006-2007 Curs 7

  22. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Retele LAN (local area network): Reprezinta coloana vertebrala a retelelor de comunicatie Topologia se refera la dispunerea fizica a retelei T2 T2 T3 T3 T1 T1 T1 Tn T2 Host T4 Tn Tn T4 T5 T5 Bus/single highway inel stea Metode peer to peer SFF 2006-2007 Curs 7

  23. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Topologia stea: • Calculatorul central: master • Contine memoria, echipamentul de procesare si comutare • Terminalele: slaves • Topologia bus/single highway: • Fiecare terminal este legat la un singur cablu • Orice emitator/receptor are o cale directa la orice alt emitator/receptor • Pentru a asigura coerenta comunicarii, trebuie adoptate metode (protocoale), astfel incat la un moment dat sa emita nu mai mult de un terminal • Topologia inel: • Un cablu continuu in forma de inel, conecteaza toate terminalele. • Este necesara utilizarea unor metode pentru a valida comunicarea intre diferitele terminale, fara ca mesajele sa fie perturbate SFF 2006-2007 Curs 7

  24. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Tipuri de cablu • Bifilare torsadate (twisted pair):perechi de conductori rasuciti unul in jurul celuilalt, pe intrega lungime a cablului • Este cel mai ieftin tip de cablu, fiind si usor de instalat. • Cablu coxial:este un mediu de banda larga (broadband), ceea ce inseamna ca pot fi transmise mai multe canale simultan • Prezinta o excelenta imunitate la zgomot • Fibra optica:cu o tehnologie foarte dinamica • Imunitate perfecta la zgomot • Suporta cele mai inalte rate de transmisie Transmisie prin frecvente radio: au devenit foarte raspandite in ultima vreme SFF 2006-2007 Curs 7

  25. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Tehnologia wireless(fara fir): module ceutilizeaza undele electromagnetice pentru transmiterea datelor • Imunitate foarte buna la zgomote si se comporta foarte bine in mediu industrial • Nu necesita cablare Retea principala cablata, LAN 1(protocol A) Transceiver de acces bridge gateway Transceiver client 1 Transceiver client n Transceiver client k Transceiver de acces Transceiver de acces Retea principala cablata, LAN 2 Protocol A Retea principala cablata, LAN 2 Protocol B SFF 2006-2007 Curs 7

  26. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Tehnologia spread spectrum(SS):utilizeaza o gama larga de frecvente • Datele de translatat sunt modulate pe o banda mai larga • A fost utilizata de americani in al doilea razboi mondial • La nivel mondial, pentru uzul comercial, au fost desemnate trei benzi de frecventa, reunite sub numele de ISA (Industrial, Scientific, Medical), anume 900 MHz, 2.4 GHz si 5.7 GHz. SFF 2006-2007 Curs 7

  27. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Metode de acces: token-passing • Un singur echipament poate “vorbi” la un anumit moment de timp, cand are “token”-ul care sa-i valideze folosirea liniei. • Este foarte fiabila • Ofera timpi de acces predictibili Statia de transmisie seteaza bitul de token ca fiind ocupat adauga campul de informatie adauga mesajul ce doreste sa-l transmita adauga pachetul de transport Contine adresa statiei caruia ii este destinat mesajul SFF 2006-2007 Curs 7

  28. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE Mesajul ajunge la statia destinatie, este copiat si se seteaza bitii campului de transport pentru a indica ca mesajul a fost receptionat Celelalte statii examineaza header-ul si verifica adresa Se elibereaza token-ul si este trimis urmatoarei statii spre utilizare Se regenereaza mesajul si este trimis la statia expeditoare SFF 2006-2007 Curs 7

  29. COMUNICATII LA NIVELUL HALEI DE PRODUCTIE • Caracteristici: • Este in general un sistem mainframe (compus din una sau mai multe masini), un minicalculator sau un PC • Este responsabil pentru software-ul de business, engineering, comunicatiile de nivel inalt intre departamente, birouri, etc. • Pachete software de business: de tipul MRP (Manufacturing Resource Planning) • Sunt utilizate pentru introducerea comenzilor, facturilor, bonurilor de materiale, verificarea creditelor si platilor clientilor, etc • Pot fi folosite pentru generarea comenzilor de productie, pentru materiale, componente si subansamble Host SFF 2006-2007 Curs 7

More Related