Oriental Motor


แนวคิดใหม่ ของการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรม และการแนะนำผลิตภัณฑ์ FLEX

โดยปกติทั่วไปแล้ว พีแอลซี และ มอเตอร์/ไดร์เวอร์ สามารถเชื่อมต่อหลายวิธีเช่น พัลส์เทรน, ดิจิทัล I/O และเครือข่าย Fieldbus

เราได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายอุตสาหกรรมได้หลายเครือข่าย สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ I / O และเครือข่าย Modbus RTU นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย Fieldbus อื่น ๆ ผ่าน เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ (ผลิตภัณฑ์เกตเวย์ของเรา) ผลิตภัณฑ์สามารถเชื่อมต่อกับโฮสต์ PLC ได้อย่างหลากหลายและช่วยให้ลูกค้าสามารถเลือกระบบได้ตามความต้องการ เราเรียกแนวคิดนี้ว่า FLEX เนื่องจากผลิตภัณฑ์ FLEX บางตัวมีฟังก์ชันการกำหนดตำแหน่งจึงไม่ต้องการการกำหนดตำแหน่งของโฮสต์พีแอลซีและทำให้ลดต้นทุนค่าอุปกรณ์ได้ ผลิตภัณฑ์ FLEX ช่วยให้ลูกค้าสามารถลดต้นทุนและเวลาในการพัฒนาอุปกรณ์โดยการใช้ร่วมกับระบบเครือข่ายอุตสาหกรรมแต่ละประเภท

เราแนะนำข้อดีของแต่ละระบบควบคุมและผลิตภัณฑ์ FLEX โดยใช้หลักการ "ลดต้นทุน" และ "ลดเวลา"

1. บทนำ

เนื่องด้วยความต้องการที่หลากหลายเกี่ยวกับการผลิตเช่น การลดต้นทุน ลดระยะเวลาการทำงานที่สั้นลง การปรับปรุงประสิทธิผล การประหยัดพลังงาน และการตรวจสอบต่างๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความจำเป็นอย่างมากในการลดต้นทุน อย่างไรก็ตาม ไม่ควรทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์การผลิตลดลงเพียงเพื่อลดต้นทุนอุปกรณ์เพราะจะส่งผลเสียต่อความสามารถในการแข่งขันของเรา สิ่งสำคัญคือต้องมุ่งเน้นไปที่ "ประสิทธิภาพของต้นทุน" ที่ช่วยลดต้นทุน ในขณะที่ควรรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในการผลิตแทนที่จะมุ่งเน้นไปที่ด้าน "การลดต้นทุน" เพียงอย่างเดียว นอกจากนี้จำเป็นอย่างยิ่งที่ผู้ผลิตเครื่องจักรจะต้องนำเครื่องจักรออกสู่ตลาดให้เร็วที่สุดเพื่อที่จะได้เปรียบคู่แข่ง ความต้องการนี้ทวีความรุนแรงยิ่งขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บทความนี้แนะนำผลิตภัณฑ์ FLEX ที่ตอบสนองต่อความต้องการเช่น "การลดต้นทุน"

2. FLEX คืออะไร?

FLEX เป็นคำทั่วไปสำหรับเรียกผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรมที่รองรับ (1) การควบคุม I / O, (2) การควบคุม Modbus RTU (หมายเหตุ 1) และ (3) การควบคุมเครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงาน (FA) ผ่านเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ โอเรียนทัลมอเตอร์นำเสนอ FLEX เป็นระบบที่สามารถเลือกได้อย่างอิสระตามความต้องการของผู้ใช้และเชื่อมต่อกับตัวควบคุมโฮสต์ต่างๆได้อย่างหลากหลาย ผลิตภัณฑ์ FLEX สามารถรองรับได้กับระบบการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรมด้วยวิธีการควบคุมทั้งสามนี้ (ดูรูปที่ 1)

การสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรม FLEX

(1) การควบคุมแบบ I/O  - เนื่องจากการควบคุม I/O ทำให้มอเตอร์เคลื่อนที่ได้ง่ายด้วยสัญญาณเปิด / ปิดเท่านั้นจึงทำให้ "ระยะเวลาการทำงานรวดเร็ว" นอกจากนี้ยังใช้อุปกรณ์ในการควบคุม อินพุต / เอาท์พุตอย่างง่ายดังนั้นจึงสามารถสร้างขึ้นด้วย "ต้นทุนต่ำสุด"

(2) การควบคุม Modbus RTU  - การควบคุม Modbus RTU เป็นประเภทของการควบคุมการสื่อสารแบบอนุกรม (อ้างถึงหัวข้อ 4.2) การสื่อสารแบบอนุกรมยังป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีและสายสื่อสารสามารถขยายได้ถึง 50 ม. (164.04 ฟุต) (หมายเหตุ 2) ส่งผลให้ "ลดต้นทุน" ในงานที่มีระบบควบคุมจำนวนมากที่รองรับการสื่อสารแบบอนุกรมและสามารถเลือกได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องผูกมัดกับผู้ผลิต นอกจากนี้เนื่องจากหน้าจอสัมผัสส่วนใหญ่ติดตั้งการสื่อสาร Modbus เป็นมาตรฐานจึงใช้งานง่าย

สามารถใช้ร่วมกับผู้ผลิตรายอื่นได้หลายแบรนด์ทำให้เพิ่มความสามารถในการออกแบบเครื่องจักรได้หลากหลายมากขึ้น นอกขากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับหน้าจอสัมผัสได้อย่างง่ายดาย

(หมายเหตุ 1) Modbus เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Modbus-IDA

(หมายเหตุ 2) ความยาวส่วนขยายสูงสุด 50 ม. (164.04 ฟุต) เป็นข้อมูลจำเพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ของโอเรียนทัล มอเตอร์ ที่เข้ากันได้กับ Modbus

(3) การควบคุมเครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงาน (FA) ผ่านเน็ตเวิร์คคอนเวอร์เตอร์ - การควบคุมเครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงาน (FA) ผ่านเน็ตเวิร์คคอนเวอร์เตอร์ สามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับ CC-Link, MECHATROLINK-II / III หรือ Ether CAT เนื่องจากเครือข่าย FA ต้องการใช้สายไฟน้อยลงในขณะที่จำนวนมอเตอร์เพิ่มขึ้น "การลดต้นทุน" จึงชัดเจนมากขึ้น เครือข่าย FA ส่งและรับข้อมูลโดยอัตโนมัติผ่าน IC สื่อสารเฉพาะ ดังนั้นมอเตอร์จึงสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วเหมือนการควบคุม I/O

ดังนั้นผลิตภัณฑ์ FLEX จึงเชื่อมต่อกับระบบควบคุมได้หลายประเภทเนื่องจากความเข้ากันได้กับการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรมจึงใช้ประโยชน์จากข้อดีของแต่ละผลิตภัณฑ์ได้อย่างเต็มที่ มอเตอร์สเต็ปเปอร์และแอคชูเอเตอร์ที่มีการควบคุมตำแหน่งและมอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่มีระบบควบคุมความเร็วเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มผลิตภัณฑ์ของ FLEX (ดูรูปที่ 2) ด้วยการใช้ผลิตภัณฑ์ FLEX สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์ที่มีวัตถุประสงค์การทำงานต่างกันได้ด้วยวิธีการควบคุม (การเชื่อมต่อ) เดียวกัน

กลุ่มผลิตภัณฑ์

3. ชนิดสัญญาณพัลส์ในตัว (แบบสร้างพัลส์เองได้โดยการโปรแกรมภายใน)
3.1. ชนิดสัญญาณพัลส์ในตัวคืออะไร?

นอกเหนือจากมอเตอร์และไดรเวอร์ แล้วมอเตอร์ควบคุมตำแหน่ง ตัวอย่างเช่นเซอร์โวมอเตอร์และสเต็ปเปอร์มอเตอร์ จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดพัลส์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโมดูลกำหนดตำแหน่งหรือคอนโทรลเลอร์สำหรับ PLC (ดูรูปที่ 3)

สำหรับสายผลิตภัณฑ์ FLEX การเชื่อมต่อเครือข่ายอุตสาหกรรมของโอเรียนทัลมอเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในการควบคุมการกำหนดตำแหน่ง ไดรเวอร์จะติดตั้งเครื่องกำเนิดพัลส์ภายใน ดังนั้นเครื่องกำเนิดพัลส์ภายใน (โมดูลกำหนดตำแหน่งสำหรับ PLC) จึงสามารถลดอุปกรณ์ดังกล่าวออกจากระบบควบคุมหลักได้ ส่งผลให้ "ลดต้นทุนโดยรวม" ของอุปกรณ์ (ดูรูปที่ 4)

การกำหนดค่าระบบควบคุมพัลส์อินพุต

การกำหนดค่าระบบควบคุมแบบ Built-in

นอกจากนี้ไดรเวอร์ชนิดมีสัญญาณพัลส์ในตัวไม่ได้เป็นเพียงเครื่องกำเนิดพัลส์เท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันต่างๆที่สามารถใช้สำหรับการควบคุมตำแหน่ง จะมีการแนะนำฟังก์ชันการกำหนดตำแหน่งต่างๆในบทถัดไป

3.2. ฟังก์ชันต่างๆของไดรเวอร์ชนิดมีสัญญาณพัลส์ในตัว
3.2.1. ฟังก์ชันการทำงานที่สามารถตั้งเวลาหยุดได้

มีฟังก์ชันที่เรียกว่า "ลิ้งค์โอเปอเรชั่น 2" ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานไปมาอย่างง่ายซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดความเร็วและระยะเคลื่อนที่ได้ล่วงหน้า ช่วยลดความซับซ้อนของสัญญาณเริ่มต้นด้วยสวิตช์ ON เพียงปุ่มเดียว (ดูรูปที่ 5)

ลิ้งค์

ฟังก์ชัน "ลิ้งค์โอเปอเรชั่น 2" ช่วยให้สามารถตั้งเวลาหยุดได้ จากการทำงานครั้งแรกไปสู่การทำงานครั้งต่อไป ดังนั้นการดำเนินการกลับไปกลับมาอย่างง่ายสามารถทำได้ด้วยสัญญาณเริ่มต้นเพียงครั้งเดียว เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่เคลื่อนที่โหลดกลับไปที่ตำแหน่งเดิมโดยอัตโนมัติ ด้วยฟังก์ชันนี้สามารถลดภาระการสร้างโปรแกรมพีแอลซี และลดเวลาการออกแบบของผู้ออกแบบได้

3.2.2. ฟังก์ชันการทำงานที่ดำเนินการตามลำดับ และการควบคุมตำแหน่ง

สำหรับการใช้งานเช่นสายพานลำเลียงและการขนส่งต่างๆซึ่งปกติ ต้องใช้ฟังก์ชันที่เรียกว่า "การกำหนดตำแหน่งตามลำดับ" นั้นมีความสะดวกมาก หรือที่เรารียกว่า "การทำงานควบคุมตำแหน่งตามลำดับ" คือฟังก์ชันที่ทำงานโดยเรียกใช้หมายเลขข้อมูลตามลำดับ เพื่อใช้งานทุกครั้ง

รูปแบบการทํางานการวางตําแหน่งตามลําดับ

การกำหนดค่าต่างๆเช่นระยะทางเคลื่อนที่ ค่าความเร็วและฟังก์ชันการทำงานต่างๆ และเริ่มสัญญาณ เปิด / ปิด นอกจากนี้ฟังก์ชันส่วนใหญ่ที่ถูกใช้ในพีแอลซี เช่นการทำงานกลับจุดตั้งต้น และการทำงานต่อเนื่อง การเปลี่ยนความเร็วโดยสลับข้อมูลการทำงาน จะถูกรวมไว้ในไดรเวอร์ด้วย

3.2.3. ฟังก์ชันสำหรับการเคลื่อนที่ไม่จำกัด ในทิศทางเดียวกัน

เมื่อมอเตอร์ทำงานในทิศทางเดียวกันอย่างต่อเนื่องถึงค่าสูงสุดของตำแหน่ง คำสั่งค่าจะเปลี่ยนเป็นค่าต่ำสุด ทำให้การควบคุมตำแหน่งมอเตอร์ทำได้ยากมาก ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการรีเซ็ตข้อมูลตำแหน่งมอเตอร์ให้เป็นศูนย์โดยอัตโนมัติ โอเรียนทัลมอเตอร์เรียกฟังก์ชันนี้ว่า "ราวด์ฟังก์ชัน" สามารถใช้สำหรับงานหมุนถาด (ดูรูปที่ 7)

การประยุกต์ใช้ฟังก์ชันรอบ

นอกจากนี้ด้วยการรวมราวด์ฟังก์ชัน และ ระบบ Absolute เข้าด้วยกัน ซึ่งการจัดเก็บข้อมูลตำแหน่งมอเตอร์เข้ากับระบบสำรองแบตเตอรี่จึงสามารถสร้าง "ระบบการหมุนได้ไม่ จำกัด " ด้วยการทำงานแบบไม่จำเป็นต้องกลับจุดตั้งต้น ราวด์ฟังก์ชันนี้ได้รวมอยู่นไดรเวอร์ชนิดพัลส์ในตัว AR ซีรี่ส์ FLEX และ DG II ซีรี่ส์ FLEX (โปรดดูรูปที่ 8)

DGII และ AR ซีรี่ส์

3.2.4. ฟังก์ชันการตรวจจับความผิดปกติของการเคลื่อนที่เบี่ยงเบนเชิงมุม (มอเตอร์แบบมีเอ็นโค้ดเดอร์)

ฟังก์ชันการตรวจจับความผิดปกติของค่าเบี่ยงเบนเชิงมุมมีให้สำหรับมอเตอร์สเต็ปปิ้งมอเตอร์ 0.72°/0.36° °และชุดไดรเวอร์แพคเกจ CRK ซีรี่ส์ FLEX ชนิดพัลส์ในตัว ด้วยการใช้มอเตอร์แบบมีเอ็นโค้ดเดอร์ซึ่งจะทำให้การตรวจพบความผิดปกติได้ง่ายขึ้น เช่นความผิดพลาดของตำแหน่งของมอเตอร์ (ดูรูปที่ 9 และ 10)

การตรวจจับความผิดปกติส่วนเบี่ยงเบนของมอเตอร์เข้าเอ็นโค้ดเดอร์

ตัวอย่างการตรวจจับความผิดปกติเบี่ยงเบน

เนื่องจากต้องใช้เอ็นโค้ดเดอร์เพื่อเชื่อมต่อกับไดรเวอร์จึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มอุปกรณ์อื่นๆเช่นโมดูลเคาน์เตอร์ไปยังโฮสต์ PLC ดังนั้นข้อดีจึงไม่เพียงตรวจจับความผิดปกติของการเบี่ยงเบนเชิงมุมในงบประมาณที่ต่ำเท่านั้น แต่ยังช่วยลดแรงงานการเขียนโปรแกรมสำหรับโฮสต์พีแอลซีเพื่อคำนวณค่าเบี่ยงเบนที่ผิดปกติทำให้เราใช้เวลาในการสร้างเครื่องจักรน้อยลงด้วย

ประเภทพัลส์ในตัว (stored data) มาพร้อมกับฟังก์ชันของโมดูลการกำหนดตำแหน่ง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีโมดูลการกำหนดตำแหน่งสำหรับ PLC ทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุมประสิทธิภาพตามวัตถุประสงค์ได้ง่ายขึ้น

4. วิธีการต่างๆในการควบคุม FLEX
4.1. การควบคุม I/O

การควบคุม I/O จะตรวจสอบมอเตอร์โดยใช้ขั้วสัญญาณ I/O ที่ด้านหน้าของไดรเวอร์ (ดูรูปที่ 11)

การควบคุมมอเตอร์โดยการเชื่อมต่อ I/O

เนื่องจากการควบคุม I/O จะเปิดและปิดสัญญาณ I/O โดยตรงจึงมีความเร็วมากที่สุดในบรรดาวิธีการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรม สำหรับอุปกรณ์ที่มีเวลาค้อนข้างจำกัดควรใช้การควบคุมแบบ I/O หรือการควบคุมแบบพัลส์อินพุต

นอกจากนี้มอเตอร์ยังควบคุมได้อย่างง่ายดายด้วยการเปิด / ปิดสัญญาณ I/O ที่เรียบง่ายด้วยการควบคุมรีเลย์ดังนั้นการเขียนโปรแกรมพีแอลซี จึงสามารถทำได้อย่างง่ายดาย หากต้องการควบคุมอย่างง่ายก็สามารถทำงานได้โดยใช้สวิตช์ภายนอกและไม่ต้องใช้โฮสต์พีแอลซีซึ่งทำให้ช่วยลดต้นทุน

ในทางกลับกันข้อเสียของการควบคุม I/O คือต้องใช้สายไฟหลายเส้นและข้อมูลการทำงาน (ระยะเคลื่อนที่และความเร็ว) ที่ไม่สามารถเขียนซ้ำได้อย่างอิสระ ดังนั้นการควบคุม I/O จึง จำกัด เฉพาะการใช้งานที่กำหนดรูปแบบการทำงานไว้ล่วงหน้า ข้อเสียเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการควบคุม Modbus RTU และ การควบคุมเครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงาน (FA) ผ่านตัวเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์

4.2. การควบคุม Modbus RTU

Modbus การสื่อสารเป็นโปรโตคอลแบบอนุกรม ที่ใช้กับพีแอลซีเป็นหลักและได้รับการพัฒนาโดย Modicon Inc. (AEG Schneider Automation International S.A.S) ข้อกำหนดของโปรโตคอลได้รับการเผยแพร่ไปทั่วโลก มีการใช้งานในหลายสาขาอุตสาหกรรมเช่นเครื่องอ่านบาร์โค้ด RFID (แท็ก IC เป็นต้น) เซ็นเซอร์ดิสเพลสเมนต์โหลดเซลล์ตัวควบคุมความร้อนและเซ็นเซอร์การมองเห็น (กล้อง) ขณะนี้อุปกรณ์หลายอย่างเช่นอินเวอร์เตอร์เข้ากันได้กับ Modbus ในการใช้การควบคุม Modbus กับโฮสต์ PLC จำเป็นต้องใช้โมดูลการสื่อสารแบบอนุกรม (ดูรูปที่ 12)

การควบคุมการเชื่อมต่อโดย Modbus RTU

สำหรับหน้าจอสัมผัสทั่วไป ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะติดตั้งโปรโตคอลการสื่อสาร Modbus เป็นมาตรฐานดังนั้นจึงง่ายต่อการสื่อสารเมื่อสื่อสารแบบอนุกรมกับ Modbus RTU ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น Modbus มีอุปกรณ์เชื่อมต่อได้หลายชนิด ผลิตภัณฑ์ของโอเรียนทัลมอเตอร์สามารถเชื่อมต่อได้ถึง 31 แกนกับคอนโทรลเลอร์หลัก จึงสามารถลดต้นทุนได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้โมดูลการกำหนดตำแหน่งสำหรับ PLC สิ่งที่ตัวควบคุม Modbus สามารถทำได้คือนอกเหนือจากการสตาร์ทและหยุดมอเตอร์แล้ว ข้อมูลการทำงานเช่นระยะเคลื่อนที่และความเร็วซึ่งสามารถเขียนใหม่ได้อย่างอิสระ ในขณะที่การควบคุม I/O ไม่สามารถทำได้ พารามิเตอร์อื่นๆ เช่นกระแสไฟฟ้าที่กำลังทำงานอยู่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน นอกจากนี้ยังสามารถรับข้อมูลประเภทต่างๆเช่น โค้ดรหัสเตือนเมื่อเกิดปัญหาและยังสามารถตรวจสอบข้อมูลตำแหน่งของมอเตอร์ได้อีกด้วย

ข้อดีเหล่านี้ไม่เพียงนำไปใช้กับการควบคุม Modbus แต่ยังรวมถึงการควบคุมเครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงาน (FA) ผ่านเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ซึ่งจะกล่าวถึงในส่วนต่อไปนี้ ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการใช้งานของการรวมตัวควบคุม I/O และการควบคุม Modbus (ดูรูปที่ 13) โดยทั่วไปมอเตอร์จะขับเคลื่อนโดยการควบคุม I/O และใช้หน้าจอสัมผัสเมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนระยะเคลื่อนที่และความเร็ว (ระหว่างการเปลี่ยนรุ่น ฯลฯ )

การกำหนดค่านี้ทำได้โดย "ต้นทุนต่ำที่สุด" และลดเวลาการออกแบบสำหรับการเขียนโปรแกรม PLC นอกจากนี้ยังใช้เวลาประมาณ 10 มิลลิวินาทีในการสตาร์ต I/O จึงสามารถลดเวลาการทำงานให้สั้นลงได้

การควบคุม I/O และ การรวมหน้าจอสัมผัส Modbus

สำหรับการควบคุมอินเวอร์เตอร์การสั่งความเร็วผ่านแรงดันไฟฟ้าอนาล็อกหรือโวลุ่มอนาล็อกเคยเป็นวิธีหลักที่นิยม แต่การควบคุมแบบดิจิทัลผ่านการสื่อสาร Modbus กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น (ดูรูปที่ 14)

การกําหนดค่าตัวควบคุม MODBUS ของ BLE ซีรี่ส์

ตรงกันข้ามกับการควบคุมแบบอนาล็อก ข้อดีของการควบคุมแบบดิจิตอลผ่านการสื่อสาร Modbus คือการควบคุมแบบดิจิทัลนั้นป้องกันสัญญาณรบกวนและสามารถขยายความยาวของสายไฟได้ ซึ่งมอเตอร์ควบคุมความเร็วของโอเรียนทัล BLE ซีรีส์ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามารถใช้งานร่วมกันกับการควบคุม Modbus RTU ได้อย่างดี

4.3. การควบคุมเครือข่ายอัตโนมัติในโรงงาน (FA) (เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์)

มีโปรโตคอลชั้นนำหลายอย่างของการควบคุมเครือข่ายอัตโนมัติในโรงงาน (FA) เช่น DeviceNet, CC-Link, MECHATROLINK, SSCNET, Modbus และ CANopen นอกจากนี้ยังมีการควบคุมเครือข่ายอื่น ๆ เช่น EtherCAT ที่ใช้ Ethernet, EtherNet / IP, PROFINET และ CC-Link / IE ได้เริ่มได้รับความนิยม เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ (Network converter) เป็นอุปกรณ์แปลงโปรโตคอลของเครือข่าย FA เป็นโปรโตคอล Modbus (RT) / RS-485 เพื่อควบคุมผลิตภัณฑ์ FLEX การสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรม ภายใต้เครือข่าย FA ต่างๆ (ดูรูปที่ 15)

การกําหนดค่าระบบตัวแปลงเครือข่าย

เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์มีจำหน่ายที่ โอเรียนทัล มอเตอร์ ที่เข้ากันได้ดีกับ Ether-CAT, CC-Link, MECHATROLINK- II และ MECHATROLINK-III เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้เน็ตเวิร์ก

กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือไม่ต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบ เช่นไดรเวอร์ และ มอเตอร์ที่ต่อหลังเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์สิ่งนี้ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับ FA การสื่อสารเครื่อข่ายอุตสาหกรรมได้หลายประเภทซึ่งจะช่วยลดเวลาการออกแบบ ด้วยการใช้เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ทำให้มอเตอร์สามารถเข้ากันได้กับทุกเน็ตเวิร์กได้อย่างง่ายดาย

เนื่องจากเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์เข้ากันได้กับเน็ตเวิร์กที่หลากหลายจึงใช้สายไฟน้อยกว่ามากในขณะที่การควบคุม I/O ต้องเดินสายสัญญาณ I/O หลายสัญญาณ การเดินสายไม่เพียงแต่ทำได้ง่ายขึ้น แต่แรงงานในการเดินสายและความผิดพลาดจะลดลง ในแง่ของประสิทธิภาพและต้นทุน ผลลัพท์ที่ดีจะมากขึ้นเมื่อจำนวนมอเตอร์เพิ่มขึ้น

การทำงานผ่านเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์โดยผ่านเน็ตเวิร์ก FA ไม่เพียงแต่สตาร์ท และ หยุดมอเตอร์ได้เท่านั้น แต่ยังตั้งค่าพารามิเตอร์และข้อมูลการทำงานได้ เช่นระยะการเคลื่อนที่และความเร็ว การตรวจสอบข้อมูลตำแหน่งของมอเตอร์และโค้ดรหัสสัญญาณเตือนแจ้งสิ่งผิดปกติ การทำงานคล้ายกับว่ามอเตอร์ และ ไดรเวอร์เชื่อมต่อกับเน็ตเวิร์ก FA โดยตรงดังนั้นจึงไม่จำเป็นที่จะต้องรู้จักตัวควบคุมการสื่อสาร RS-485 ที่ต่ออยู่หลังเน็ตเวร์กคอนเวอร์เตอร์ นอกจากนี้การสตาร์ทและการหยุดมอเตอร์ยังถูกควบคุมเช่นเดียวกับการควบคุม I/O ดังนั้นการเขียนโปรแกรมพีแอลซีจึงยังคงง่ายมาก

5. เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์

ถ้าเรามองจากมุมมองของเครือข่าย FA (Master) ของโฮสต์ PLC มีตัวเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์เพียงตัวเดียว เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อไดรเวอร์ได้มากกว่า 10 ตัวภายใต้เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์จำนวนมอเตอร์ที่เชื่อมต่อสูงสุดจึงมีมากกว่าข้อกำหนดของเครือข่าย FA ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มโฮสต์หลักอื่นทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย ตัวแปลงเครือข่าย(เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์)จึงเป็นผลิตภัณฑ์ที่ช่วยให้อุปกรณ์ "ลดต้นทุนโดยรวม"

5.1. โครงสร้างเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์

ตัวเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์หนึ่งตัวควบคุมมอเตอร์หลายตัว เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์จะต้องมีความปลอดภัยในช่วงของหน่วยความจำ (ดูรูปที่ 16)

ช่วงหน่วยความจำส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองกลุ่ม หนึ่งคือ " รีโมท I/O " ซึ่งใช้สำหรับการควบคุมมอเตอร์และอีกอันคือ "รีโมท Register " ซึ่งอ่านและเขียนข้อมูลการทำงาน (ปริมาณและความเร็วในการเคลื่อนที่) และพารามิเตอริ. รีโมท I/O มีข้อมูลทั้งหมดของ I / O อยู่ภายในเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อลดต้นทุนโดยรวมของระบบด้วยการควบคุมมอเตอร์หลายตัวพร้อมกันด้วยรีโมท I/ O โดยไม่ต้องเพิ่มจำนวนโฮสต์ Masters

ดังตารางที่ 2 รีโมท I/O มีบทบาทสำคัญในการสตาร์ทและหยุดมอเตอร์ ทำให้ควบคุมมอเตอร์ได้อย่างง่ายดาย เน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ทำการสื่อสาร RS-485 โดยจ่ายสัญญาณไปยังไดรเวอร์จากแกนหมายเลขที่น้อยที่สุดและเรียงลำดับจากน้อยไปหามากในช่วงเวลาการทำงานปกติของไดรเวอร์ (ซึ่งเรียกว่าการประมวลผล) การสื่อสารจะทำตามลำดับที่สอดคล้องกับหมายเลข (1) ถึง (12) (ดังแสดงในรูปที่ 16)

ตัวแปลงเครือข่ายและช่วงหน่วยความจําไดรเวอร์

ผลิตภัณฑ์ FLEX รีโมตโดย I/O

เนื่องจากการประมวลผลจะเป็นการปประมวลจากไดรเวอร์ทั้งหมด รีโมท I/O ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมมอเตอร์จึงมีข้อมูลล่าสุดตลอดเวลา ในทางกลับกันรีโมท Register ซึ่งอ่านและเขียนข้อมูลจะเข้าถึงหมายเลขแกนที่กำหนดเท่านั้น รูปที่ 16 เป็นตัวอย่างที่รีโมท Register ส่งข้อมูลถึงไดร์เวอร์ 5 แกนเท่านั้น (ดูที่ (11) และ (12) ในรูปที่ 16)

5.2. เวลาที่ล่าช้าในการสื่อสารของเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์

เนื่องจากเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์ทำการสื่อสารกับไดรเวอร์ที่ความถี่คงที่ ( รอบ 1ms ) ยิ่งจำนวนไดรเวอร์ที่เชื่อมต่อเพิ่มขึ้นมากเท่าใดเวลาในการสื่อสาร RS-485 ก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น

การยืนยันระบบหน่วงเวลาตัวแปลง

รูปที่ 17 ความล่าช้าในการสื่อสารแบ่งออกเป็นสามปัจจัยหลัก (1) เวลาสแกนแลดเดอร์ของ PLC (tLD) (2) เวลาที่ล่าช้าของเน็ตเวิร์ก FA (tFA) และ (3) เวลาที่ล่าช้าโดยรวมของ RS-485 (t485)

เวลาที่ล่าช้าของระบบโดยรวม (tio) ได้มาจากสูตรด้านล่าง ความล่าช้าของระบบโดยรวมหมายถึงเวลาเริ่มต้นผ่าน รีโมท I/O ตัวอย่างเช่นเวลาที่ล่าช้าจนกว่ามอเตอร์จะเริ่มเคลื่อนที่โดยเริ่มต้นจากช่วงเวลาที่สัญญาณ START จากโฮสต์มาสเตอร์ได้สั่งขึ้น

การหน่วงเวลาของสูตรระบบโดยรวม

ความล่าช้าของปัจจัยระบบโดยรวม

สำหรับ (3) เวลาของความล่าช้าโดยรวมของ RS-485 จะมีสัดส่วนที่มากขึ้นตามจำนวนไดรเวอร์ที่เชื่อมต่อเนื่องจากการประมวลผลจะทำประมาณ 1 มิลลิวินาทีต่อหนึ่งไดรเวอร์ นอกจากนี้เนื่องจากทั้ง (2) และ (3) เป็นการสื่อสารแบบอะซิงโครนัสวงจรการสื่อสาร RS-485 ของ ③ ต้องใช้ถึง 2 รอบ ดังนั้น③การหน่วงเวลาโดยรวมของ RS-485 จึงได้มาจากสูตร (2)

เวลาล่าช้าโดยรวมของสมการ RS-485

ดังนั้นเวลาในความล่าช้าของระบบโดยรวมจึงได้มาจากสมการ (1) และ (2) ซึ่งก็คือ (3)

สูตรระบบโดยรวมของระบบหาการล่าช้า

สูตร (3) ตัวอย่างต่อไปนี้จะอธิบายกรณีที่ใช้ CC-Link คอนเวอร์เตอร์: สมมติว่ามีเน็ตเวิร์กคอนเวอร์เตอร์เพียงตัวเดียวที่เชื่อมต่อกับสายสื่อสาร CC-Link และ (2) เวลาในความล่าช้าของเน็ตเวิร์ก FA (ความล่าช้าในการสื่อสาร CC-Link ) อยู่ที่ประมาณ 4ms ไปกลับในขณะที่ tLD (เวลาสแกนแลดเดอร์ของ PLC) คือ 1ms รูปที่ 18 แสดงผลการคำนวณด้วยสูตร (3)

CC-Link คอนเวอร์เตอร์ เริ่มต้นเวลาล่าช้า

ตามรูปที่ 18 เมื่อมีการส่งสัญญาณเริ่มต้นจาก PLC สำหรับ 12 ยูนิตที่เชื่อมต่อพร้อมกัน มอเตอร์จะเริ่มเคลื่อนที่หลังจากนั้นประมาณ 30 มิลลิวินาที สิ่งที่ต้องสังเกตคือสัญญาณเริ่มต้นซึ่งส่งมาจากโฮสต์PLC ถึงคอนเวอร์เตอร์จะถูกแจกจ่ายผ่านการสื่อสาร RS-485 ดังนั้นมอเตอร์ 12 ตัวจะเริ่มทำงานตามลำดับจำนวนแกนต่ำสุดถึงสูงสุดโดยมีความล่าช้าของเวลาต่ำสุดอยู่ที่ 1 มิลลิวินาที (สามารถล่าช้าได้สูงสุด 2 รอบ)

เนื่องจากมีรีโมท I/O สำหรับทุกแกน การควบคุมมอเตอร์เมื่อสตาร์ทมอเตอร์สามารถหาได้จากสูตร (3)

อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีรีโมท Register เพียงหนึ่งรายการต่อหน่วยเพื่อการถ่ายโอนข้อมูลเช่นการเปลี่ยนแปลงระยะการเคลื่อนที่จึงจำเป็นต้องถ่ายโอนข้อมูลสำหรับไดรเวอร์ให้มากที่สุดเพื่อที่จะป้อนข้อมูลระยะการเคลื่อนที่ให้กับตัวไดรเวอร์ทั้งหมด

แนวคิดต่อไปนี้อธิบายถึงความล่าช้าในการถ่ายโอนข้อมูลซึ่งเกิดขึ้นในขณะที่ถ่ายโอนข้อมูล:

การส่งคำสั่ง เช่น การเปลี่ยนแปลงระยะการเคลื่อนที่คำสั่งให้ทำงาน (D-REQ) จะสตาร์ตการทำงานหลังจากได้ตั้งค่าโค้ดคำสั่ง หมายเลขแกน และ ข้อมุลในรีโมต Register

การส่งข้อมูลคือการเปลี่ยนแปลงต่อยูนิต ดังนั้นจึงต้องปิดสัญญาณคำสั่ง D-REQ ก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลในยูนิตถัดไป การปิดสัญญาณคำสั่ง D-REQ ทำโดยการโปรแกรมพีแอลซี เมื่อเสร็จสมบูรณ์ D-END จะเปิดสัญญาณ (ดูรูป 19)

แผนระยะเวลาการถ่ายโอนข้อมูล

ดังนั้นจำเป็นต้องเปิดและปิดคำสั่ง (D-REQ) เพื่อถ่ายโอนข้อมูลแต่ละครั้ง ดังนั้นเวลาในความล่าช้าในการถ่ายโอนข้อมูลสามารถคำนวณได้ด้วยสูตร (4)

สูตรหน่วงเวลาการถ่ายโอนข้อมูล

ตามรูปที่ 20 หากมี 6 ยูนิตเชื่อมต่อกับไดรเวอร์แต่ละตัว ตัวอย่างเช่นความล่าช้าของเวลาในการถ่ายโอนข้อมูลจะอยู่ที่ประมาณ 400 มิลลิวินาทีเมื่อเขียนระยะเคลื่อนที่และความเร็วใหม่แต่ละครั้ง (จำนวนการถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมดคือ 12 ครั้ง)

การหน่วงเวลาในการถ่ายโอนข้อมูลตัวแปลง

6. บทสรุป

ข้อมูลอ้างอิง

Modbus-IDA website, Modbus-IDA, http://www.- modbus.org/, (2012/4/19)CC-Link Association website, CC-Link Association, http://www. cc-link.org/jp/, (2012/4/19) MECHATROLINK Association website, MECHATROLINKAssociation, http://www.mechatrolink.org/jp/, (2012/4/19) ODVA website, ODVA (Open DeviceNet Vender Association), http://www.odva.org/, (2012/5/6) Mitsubishi Electric Corporation website, SSCNET III, http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/ cnt/ssc/catalog/sscnet/index_j.html, (2012/5/6) CiA website, CiA (CAN in Automation), CANopen, http://www.can-cia.org/, (2012/5/6) EtherCAT Technology Group (ETG) website, EtherCAT, http://www.ethercat.org/jp.htm, (2012/5/6) Japanese PROFIBUS Organization website, PROFINET http://www.profibus.jp/index.htm, (2012/5/6) CC-Link is a registered trademark of CC-Link Association (CLPA: CC-Link Partner Association). MECHATROLINK- II / III is a registered trademark of MECHATROLINK Association (MMA: MECHATROLINK Members Association). Device Net, EtherNet/IP are registered trademarks of ODVA (ODVA: Open DeviceNet Vender Association). SSCNET is a registered trademark of Mitsubishi Electric Corporation. CANopen is a registered trademark of CiA (CiA: CAN in Automation). EtherCAT is a registered trademark of ETG (ETG: EtherCAT Technology Group). PROFINET is a registered trademark of PI (PI: PROFIBUS & PROFINET International). CC-Link/IE is a registered trademark of CC-Link (CLPA: CC-Link Partner Association).

ศูนย์บริการลูกค้า

สำหรับประเทศสิงคโปร์: 1800-842-0280

สำหรับประเทศมาเลเซีย: 1800-806-161

สำหรับประเทศไทย: 1800-888-881

สำหรับประเทศอินเดีย: 1800-120-1995

สำหรับประเทศอื่นๆ: +65-6745-7344

 

เวลาเปิดทำการ

จันทร์ - ศุกร์: 8:30 AM - 5:30 PM

วันเสาร์/วันอาทิตย์/วันหยุดนักขัตฤกษ์: ปิดทำการ

 

สเต็ปปิ้งมอเตอร์



Copyright 2000 ORIENTAL MOTOR (THAILAND) CO., LTD.