為什麼很多電氣工程師排斥通訊方式,喜歡硬接線?

今天給大家介紹一下工控系統中的一個常見概念,即

硬線交換信號,和不同設備間的通訊。

以前和大家聊過,一些大型智能工廠中,通常使用一個或者多個大型PLC組成處理核心,所有重要的設備都需要由這個統一的核心進行控制,這麼做的好處是,信息可以高度整合。

那麼到底使用一個PLC還是多個PLC呢?那取決於工廠的大小,就是說大型PLC也不是可以無限使用,也有容量,程序太多了響應時間自然變慢,所以需要多個PLC共同完成。

或者因為一些技術原因或者設備供應商的原因,需要將多個沒有任何關聯的設備買回來,它們一般都有單獨的處理單元,然後進行改造,根據生產的需求將信號整合到一起。

如果使用多個PLC,那麼問題就來了,他們之間如何進行信號交換?

一般的方式有兩種:

一、通訊

比如說PROFIBUS,PROFINET,Modbus,自由口通訊等等,這是一種硬件+軟件的方式,一般來說同一品牌的PLC比較容易進行通訊,但使用起來需要對PLC有一定的瞭解,上手難度相對來說高一些。

為什麼很多電氣工程師排斥通訊方式,喜歡硬接線?

為什麼很多電氣工程師排斥通訊方式,喜歡硬接線?


二、硬線交換信號

這裡的硬線不是指電纜的軟硬,而是指相對於通訊的方式較硬一點而已,硬線的方式和PLC的品牌沒有關係,雙方的信號通過繼電器進行過渡即可,這一方式不需要進行軟件編程,只需要電纜即可,所以操作係數較高,所以比較容易被人所接受。

因為工廠設備的改造升級,2018年我調試投產了幾臺可移動的自動化設備,新設備是一套附設設備,需要與主設備進行信號交換,設計之初,考慮其維護方便等一系列問題,而且該附屬設備需要移動,於是將這個交換信號做成硬線+航空插頭,運行良好,但一直對硬線不放心,害怕因為工人操作失誤將航空插頭損壞而導致電纜短路,進而產生其他問題。好在設計時電纜與航空插頭都選用質量較好的,運行大半年沒有出現過問題。

但使用了一段時間以後,因為整體工藝升級,需要將設備整合到一起,也就意味著需要傳輸更多的信息,包括一些模擬量信號等等,所以考慮將該硬線做成以太網通訊,沒想到該想法遭到了很多人的反對。

主體設備使用西門子S1200,附屬設備使用西門子S7-200smart,都有以太網口,改造起來只需要將硬線拆除,增加交換機,增加交換機的原因是還有多個觸摸屏;修改程序,增加S7通訊就可以把連接方式從硬線做成S7通訊。

但是維修的工程師以及電氣工程師卻普遍不想要這種方式:

其原因是:

1、維護人員普遍來說水平不高,不知道通訊是什麼原理,覺得這種方式不安全,且網線(即使是6類的)看起來也沒有專用電纜+航空插頭結實。

2、維修工程師習慣使用萬用表查找故障,且硬線電纜是看得見摸得找的,維修工程師檢查起來更直觀。

3、對於交換機一類的互聯網設備,一些維修基層人員覺得這是屬於IT部門的,所以不希望也不準備接手。

但我卻認為,以太網連接連接相比較硬線而言有以下優點:

1、通訊之間只需要一根網線,維修和安裝都很方便;硬線通訊需要接頭,一般質量較好的是金屬航空插頭,電纜是焊接在插頭上的,損壞後維修與更換都較麻煩,而網線只需要更換一根成品線即可。

2、介於通訊雙方都有觸摸屏,因此可以將通訊雙方的信號都做到觸摸屏上,你來我往都可以清清楚楚地顯示出來,查找故障不會比硬線麻煩。

3、通訊的方式比硬線更加安全,因為通訊是有協議的,一旦網線損壞等等,PLC是可以識別出來的,而硬線則是單獨的信號線,一旦信號短路了,系統無法識別。

4、通訊的方式更加容易系統集成,這對於將現有設備整合到一起是一個必要的條件,也可以使得整體設備運行更加平穩。做過項目的人都知道:將兩個單獨的設備整合到一起有很多種方式,可以簡單的進行邏輯處理,但更加完美的方案是深層次的信息交流,做到信息互通,使得整個生產工藝類於一個系統。

5、相比較硬線而言,通訊是一個更加先進的技術,時代在發展,搞技術的更應該加強學習,所以即使是基層的維修工程師也需要學習進而充實自己。

最後在我的強烈建議下,我嘗試將第一臺設備改為以太網S7連接,平穩運行了將近1個月後沒有出現任何問題,而且硬線有時會出現小信號干擾,所以為了處理這一干擾,特意在程序裡增加了一個軟件濾波,這無形中也增加了生產時間,降低了生產效率,而在改成以太網以後,不僅穩定性得到了保障,而且不需要增加濾波,也就縮短了生產週期,提高了生產效率。

那麼,你們有過類似的經驗嗎?你們是如何選擇的?


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