אוטומציה תעשייתית · בקרה ותנועה
בקרת תנועה EtherCAT ותכנות PLC למכונות ייעודיות
אנחנו מתכננים ומתכנתים את שכבת הבקרה של המכונה: צירים ודרייברים, בקר PLC או בקר תנועה, תקשורת EtherCAT ורשתות שדה, וממשק מפעיל. למכונות חדשות ולשדרוג מכונות קיימות.
עובדים עם בקרי Siemens, LS Electric, Unitronics ו-Controllino, ועם EtherCAT, Modbus ו-CAN bus
- למי
- בוני מכונות ומפעלים שצריכים מתכנת PLC לפרויקט, או מהנדס שיתכנן או יתקן את הבקרה והתנועה
- מה מקבלים
- תוכנת בקר מתועדת, תוכניות חשמל, ממשק מפעיל ובדיקות קבלה בסדנה ובאתר
- צעד ראשון
- שיחה עם מהנדס על המכונה, ואחריה רשימת כניסות ויציאות ומפרט
בחירת בקר
PLC, בקר תנועה או מיקרו-בקר: מה מתאים למכונה?
את ההבדל הכללי בין PLC למיקרו-בקר הסברנו בעמוד האוטומציה התעשייתית. כאן ההחלטה מבחינת התנועה: כמה צירים יש, כמה מהר הם זזים, ועד כמה הסנכרון ביניהם צריך להיות הדוק.
הבחירה נקבעת בעיקר לפי שלוש שאלות: כמה צירים יש במכונה, האם הם נעים יחד במסלול משותף או כל אחד בנפרד, ומה זמן המחזור שהקו צריך.
- PLC עם בקרת תנועה מובנית: מתאים לרוב המכונות, ממיקום פשוט של ציר אחד ועד כמה צירים מסונכרנים. בלוקי התנועה הסטנדרטיים לפי PLCopen מוכרים למהנדסי אחזקה, והמפעל יכול לתחזק את המכונה בעצמו.
- בקר תנועה ייעודי או מחשב תעשייתי שמשמש כ-EtherCAT master: כשיש הרבה צירים, אינטרפולציה במסלול מורכב, גיר או קאם אלקטרוני, או זמן מחזור קצר במיוחד. לרוב הוא עובד לצד PLC שמטפל בלוגיקה של המכונה.
- מיקרו-בקר על כרטיס ייעודי: כשהתנועה היא חלק ממוצר או ממתקן בדיקה ולא ממכונה בקו, וכשעלות היחידה או הגודל הם שקובעים. פיתוח קושחה ותוכנה משובצת
בכל המקרים הדרייברים מתחברים לבקר ברשת שדה, ולא בחיווט נפרד לכל ציר. EtherCAT מתאים במיוחד לתנועה: כל הצירים מתעדכנים באותו מחזור, ושעון משותף מסנכרן ביניהם. CAN bus ו-Modbus מתאימים לצירים פשוטים יותר ולמכשור.
בקרים ותקשורת
עם אילו בקרי PLC ורשתות תקשורת אנחנו עובדים?
אלה הבקרים ורשתות השדה שאנחנו עובדים איתם בפועל. LS Electric נקראה בעבר LSIS. בקר או רשת אחרים? בודקים את התיעוד ואת המכונה לפני שמתחייבים.
בקרי PLC
- Siemens
- LS Electric
- Unitronics
- Controllino
תקשורת ורשתות שדה
- EtherCAT
- Modbus
- CAN bus
- FDCAN
- RS-485
- RS-232
תכנות, הנעה וממשק מפעיל
- IEC 61131-3
- Ladder logic
- STEP 7
- VFD
- HMI
- Real-time Linux
רטרופיט
שדרוג בקרה למכונה קיימת (רטרופיט)
כשהמכונה עצמה תקינה, אבל הבקר ישן, החלקים לא זמינים או שאין תיעוד, אפשר להחליף את שכבת הבקרה ולהשאיר את המכניקה. לעתים קרובות זה הצעד הנכון לפני שקונים מכונה חדשה.
שדרוג בקרה מתחיל בגיבוי ובמיפוי, לפני שמחליפים משהו:
- גיבוי של תוכנת הבקר הקיימת ושל הפרמטרים של הדרייברים, אם אפשר לקרוא אותם.
- מיפוי הכניסות והיציאות, החיווט והתנועות, ושרטוט מחדש של תוכניות החשמל כשאין כאלה.
- רשימה של מה מחליפים ומה משאירים: בקר, דרייברים ומנועים, חיישנים, ממשק מפעיל.
- תוכנה חדשה שמשחזרת קודם את ההתנהגות הקיימת, ורק אחר כך מוסיפה שיפורים, כדי שהמפעילים לא יופתעו.
- התקנה בהשבתה מתוכננת, עם תוכנית חזרה למצב הקודם אם משהו לא עובד כמצופה.
כשהמכונה צריכה קודם תיקון, או כשלא ברור אם היא שווה שדרוג, מתחילים בביקור שירות ובאבחון.
תהליך
איך עובדים: מהמפרט ועד הפעלה באתר
שישה שלבים, ובכל אחד תוצר שאתם מאשרים. את התוכנה בודקים מול סימולציה לפני שהיא פוגשת את המכונה, כך שנשאר פחות ניסוי וטעייה על הקו. את משך כל שלב מעריכים אחרי הבדיקה הראשונית.
01 · URS
מפרט ודרישות
מה כל ציר עושה, באיזו מהירות ובאיזה דיוק, אילו מצבי עבודה יש, ומה קורה בתקלה או בעצירת חירום. ומה המפעיל צריך לראות ולשנות.
תוצר: מפרט פונקציונלי ומסמך דרישות
שער: אתם מאשרים את המפרט
02 · I/O
רשימת I/O וארכיטקטורה
רשימה של כל החיישנים, המפעילים והצירים, בחירת בקר, דרייברים ורשת שדה, ותכנון לוח החשמל.
תוצר: רשימת I/O, ארכיטקטורת בקרה ותוכניות חשמל
שער: סקירת תכנון משותפת לפני הזמנת רכיבים
03
תכנות
תוכנת הבקר לפי IEC 61131-3: בלוקי תנועה, מצב ידני ומצב אוטומטי, טיפול בתקלות והתראות, וממשק המפעיל.
תוצר: תוכנת בקר וממשק מפעיל, עם הערות בקוד ובקרת גרסאות
04 · HIL
סימולציה ובדיקות HIL
מריצים את התוכנה מול סימולציה של המכונה, או מול מתקן HIL עם דרייברים אמיתיים, ובודקים תרחישים ותקלות לפני שמגיעים לקו.
תוצר: תוצאות בדיקה לכל תרחיש במפרט
שער: התוכנה עוברת את תרחישי הבדיקה
05 · FAT
בדיקת קבלה בסדנה
בודקים את לוח החשמל ואת התוכנה יחד עם המכונה או עם חלק ממנה, לפי נוהל שאישרתם מראש.
תוצר: נוהל ותוצאות של בדיקת הקבלה בסדנה
שער: המערכת עוברת את בדיקת הקבלה
06 · SAT
הפעלה ובדיקה באתר
הפעלה במפעל, כיוונון הצירים, בדיקת קבלה באתר והדרכה למפעילים ולאחזקה. התוכנה נמסרת בגרסה מתועדת.
תוצר: תוצאות בדיקת הקבלה, תוכנה מתועדת והדרכה
שער: אתם חותמים על קבלת המערכת
מהפרויקטים שלנו
איך זה נראה בפרויקט אמיתי?
כל האוטומציה למפעל רכיבי בנייה
בקרה ובקרת תנועה, ממירי תדר וחיישנים, מתכנון לוחות הבקרה ועד הפעלה באתר.
שאלות נפוצות על בקרת תנועה ותכנות PLC למכונות
ממה מורכבת העלות של פרויקט בקרה ותנועה?
העלות תלויה במספר הצירים ובדרישות הסנכרון, במספר הכניסות והיציאות, בהיקף ממשק המפעיל, ובשאלה אם זו מכונה חדשה או שדרוג של מכונה קיימת בלי תיעוד. לכן היא נקבעת בהצעה כתובה, אחרי המפרט ורשימת ה-I/O.
בשדרוג מתחילים לפעמים בשלב של מיפוי וגיבוי, כדי שההצעה תתבסס על מה שבאמת יש במכונה ולא על הערכה.
אפשר להחליף בקר ישן שכבר לא נתמך?
כן. כשהבקר הישן כבר לא נמכר או שאין לו חלקים, מחליפים אותו בבקר עדכני, ובדרך כלל משאירים את המכניקה, את המנועים ולפעמים גם את הדרייברים. מתחילים בגיבוי התוכנה הקיימת, אם אפשר לקרוא אותה, ובמיפוי החיווט. אם התוכנה נעולה או אבדה, כותבים אותה מחדש לפי מה שהמכונה עושה בפועל, ובעזרת המפעילים שמכירים אותה.
מקבלים את קוד המקור של הבקר?
הבעלות על קוד המקור ועל הקבצים מוסכמת בחוזה של כל פרויקט. בכל מקרה, התוכנה נמסרת עם הערות בקוד, רשימת I/O, תוכניות חשמל ומדריך למפעיל ולאחזקה, כך שצוות האחזקה שלכם או מהנדס אחר יוכלו להמשיך לעבוד עליה.
אתם מתכננים גם את ממשק המפעיל?
כן. ממשק המפעיל, HMI, מתוכנן יחד עם תוכנת הבקר: מסכי עבודה, מצב ידני לכיוון ולאחזקה, התראות שמסבירות את הסיבה ולא רק את הקוד, ומסך מתכונים כשיש כמה גרסאות מוצר. את המסכים בונים יחד עם המפעילים, כדי שתקלה שגרתית תטופל בלי לחכות למהנדס.
איך בודקים את תוכנת הבקר לפני שהיא מגיעה למכונה?
מול סימולציה. בודקים את התוכנה מול מודל של המכונה, או מול מתקן HIL שמחובר לבקר ולדרייברים האמיתיים, ומריצים את תרחישי המפרט, כולל תקלות ועצירות. כך אפשר למצוא את רוב הבאגים כבר בסדנה, ופחות זמן הולך לניסויים על הקו.
ספרו לנו מה המכונה צריכה לעשות, או מה לא עובד בה היום
תארו את הצירים, הבקר, רשת השדה ומה מפריע. רשימת I/O או תוכניות חשמל, אם יש לכם, עוזרות מאוד. מהנדס יחזור אליכם עם שאלות ועם הצעה לצעד הבא.
בדרך כלל מענה תוך 3 שעות עבודה, במייל או בטלפון