Makkelijker industrieel ethernet-netwerken maken

Het meest aantrekkelijke van industrieel ethernet is het gemak waarmee deze netwerken nu worden opgebouwd. Tijdens de SPS spraken we op de stand van Turck met Gerjan Woelders, automation systems engineer. Over I/O-blokjes die meteen zien welk ethernetprotocol wordt gebruikt, en Spanners die er voor zorgen dat data van verschillende netwerken en protocollen met elkaar worden uitgewisseld.

 

Turck heeft al eerder I/O-blokjes met Multiprotocol geïntegreerd; dat wil zeggen besturingen die met drie verschillende ethernetprotocollen overweg kunnen. Welke vernieuwing heeft Turck dit jaar daar aan toegevoegd? Gerjan Woelders: “Nieuw is onder meer onze I/O module met seriële interfaces. Deze module, aangeduid als TBEN-S2-2Com-4DXP, biedt ruimte om 64 componenten op basis van seriële interfaces aan te sluiten. In deze module is natuurlijk ook Multiprotocol geïntegreerd. Dat merk je zodra je de module aan een ethernetnetwerk koppelt. De module herkent direct of het om PROFINET, Modbus TCP of Ethernet IP gaat. Maar je kan ook van protocol wisselen. Dus van PROFINET naar Modbus TCP of van Ethernet IP naar PROFINET. De voordelen hiervan is onder andere dat het zo veel gemakkelijker is om een industrieel ethernetnetwerk te maken. Dat is eigen aan Multiprotocol. Het nieuwe is de seriële aansluiting van componenten aan deze TBEN waardoor het veel gemakkelijker is nieuwe netwerken te installeren.”

Compacte veldbesturing

Woelders: “De TBEN-S2-2Com-4DXP is een intelligent I/O-blok dat in feite functioneert als compacte veldbesturing. Een andere benaming daarvoor is Field Logic Controller (FLC). Het engineeren doe je met ARGEE, software die webbased is. Je sluit de componenten van de machine aan op de seriële bekabeling, die veel eenvoudiger is, en het I/O-blok verzorgt de uitvoering. Dus in plaats van de besturing die anders door de PLC wordt uitgevoerd, kun je de besturing ter plaatse, in het veld worden gemonteerd. Het I/O-blok wordt in IP67 geleverd zodat je de besturing dicht bij het proces kan plaatsen. De besturing die traditioneel in een schakelkast wordt verstopt, verdwijnt dus en wordt steeds vaker decentraal gemonteerd.”

Oplossingen

In welke installaties kunnen we deze oplossing tegenkomen? Woelders: “We kunnen verschillende voorbeelden laten zien. Zoals transportbanden waar producten gecontroleerd worden met barcodescanners. Alle daarvoor nodige sensoren zijn serieel, dus heel makkelijk aan te sluiten op ethernet. Door gebruik te maken van MoviLink, een protocol van SEW, kunnen we ook elektromotoren opnemen in het netwerk. En deze ook besturen door de TBEN-S2-2Com-4DXP. Een ander voorbeeld is een pick to light-systeem, voor assemblage of het verzamelen van producten. Omdat het I/O-blok ook voorzien is van Modbus RTU is het heel makkelijk zo’n complete pick to light-installatie te programmeren. Er zijn ook andere oplossingen voor het herkennen van producten. Bijvoorbeeld door middel van lichtschermen. Ook dat soort sensoren kan makkelijk worden aangesloten en met Modbus geprogrammeerd. Een ander voorbeeld is het meten van trillingen van elektromotoren. Dat soort data is van groot belang voor condition monitoring. Motorbesturing is dus een mogelijkheid, maar ook condition monitoring is makkelijk te realiseren. Deze voorbeelden laten zien dat ethernetnetwerken makkelijk te bouwen zijn, veel minder bekabeling vereisen, besturingen decentraal worden en veel meer mogelijkheden bieden op het gebied van protocollen."

Ethernet Spanner

Een geheel ander en compleet nieuw I/O-blok op de beurs was de Ethernet Spanner van Turck; ofwel de TBEN-Lx-EN1. De Spanner bevat twee elektrisch gescheiden ethernetinterfaces, waardoor hij kan optreden als brug tussen twee verschillende ethernetnetwerken. Anders gezegd, de Spanner zorgt er voor dat processen en aanbevelingen van het ene ethernetprotocol worden vertaald naar het andere. De basis hiervoor is het Multiprotocol van Turck. Multiprotocol kan namelijk overweg met Ethernet IP, PROFINET en Modbus TCP. Elke Spanner is verbonden met twee verschillende netwerken, maar door meerdere Spanners te combineren is het mogelijk om vijf verschillende netwerken op deze manier te bedienen. Om te voorkomen dat de communicatie met de verschillende netwerken verkeerd loopt, maakt Turck gebruik van 1:1 NAT (Network Address Translation). Daardoor is het mogelijk om IP-adressen vooraf vast te leggen en data met bijhorend IP-adres zonder fouten aan het andere netwerk door te geven. Van belang voor de montage van de Spanner is de isolatie. Deze gaat tot IP69k, waardoor montage in het veld heel goed toepasbaar is. Daarmee wordt ook de automatisering steeds meer decentraal uitgevoerd.