Drsni obroč PROFINET prenaša industrijsko ethernet povezavo prek stacionarnih in vrtljivih delov stroja. Uporablja se, kadar mora robotski spoj, vrtljiva miza, kabelski kolut, pakirni stroj, preskusna naprava ali drug vrtljiv sklop izmenjevati podatke brez zvijanja ali večkratnega upogibanja fiksnega kabla.
Težaven del ni dokazati, da povezava enkrat deluje. Prava naloga je izbrati rotacijski vmesnik, ki ostane stabilen pri zahtevani hitrosti, električni obremenitvi, temperaturi, ravni vibracij, omrežnem ciklu in servisnem intervalu. To zahteva več kot samo oznako "Združljivo z Ethernetom".
Ta priročnik pojasnjuje, kaj počne drsni obroč PROFINET, kako se glavne tehnologije rotacijskega prenosa razlikujejo, katere specifikacije so pomembne, katera dokazila zahtevati od dobavitelja in kako potrditi dokončan stroj.
Kaj dejansko počne drsni obroč PROFINET?
Drsni obroč prenaša moč, signale ali podatke med stacionarnimi in vrtečimi se strukturami. Različica PROFINET je zasnovana za prenos kanala Ethernet, ki ga uporablja omrežje PROFINET, skozi to vrtljivo mejo. Za širši uvod v osnovno kategorijo izdelkov glejte toVodilo z drsnim obročem Ethernet.
Pri pasivni izvedbi drsni obroč ne pretvori PROFINET-a v drug protokol. Postane del celotnega fizičnega kanala skupaj z notranjimi vodniki, zunanjimi kabli, konektorji, oklopi in ozemljitvijo. Nekateri aktivni brezkontaktni spojniki delujejo drugače, ker regenerirajo ali premostijo podatkovno povezavo. Dobavitelj mora jasno navesti, katero arhitekturo ponuja.
PROFIBUS & PROFINET International opisujePROFINET kot protokol Industrial Ethernetza industrijsko avtomatizacijo in prepoznava RT, IRT in TSN med svojimi-komunikacijskimi tehnologijami v realnem času. To je pomembno, ker mora rotacijski kanal ohranjati zmogljivost, ki jo zahteva dejanska uporaba, ne pa le zagotavljati električno kontinuiteto. :contentReference[oaicite:8]{index=8}
Tipične aplikacije
- Robotski sklepi in oprema za vrtljive-konice-rok, vključno s sistemi, ki potrebujejo kompaktenprenos signala za robote.
- Indeksne mize, montažne postaje in-oprema strojnih orodij.
- Stroji za pakiranje, stekleničenje, polnjenje in raztegljivo{0}}ovijanje; adrsni obroč skozi-luknjo za raztegljivi ovojponazarja mehansko razporeditev, ki se pogosto uporablja okoli osrednje gredi.
- Kabelski koluti, vitli, žerjavi, vrtljiva preskusna oprema in inšpekcijske ploščadi.
- Vetrna-energija,-spremljanje stanja in drugi sistemi, ki se stalno vrtijo.
Mehanizem z omejenim-kotom morda še vedno lahko uporablja gibljivo kabelsko zanko. Vrtljivi vmesnik postane bolj praktičen, ko bi gibanje zvilo, utrudilo, zapletlo ali omejilo kabel.
Zakaj standardni električni drsni obroč morda ne zadošča
Generični drsni obroč lahko prestane preizkus kontinuitete in še vedno slabo deluje kot del industrijskega kanala Ethernet. Komunikacija PROFINET je odvisna od celotne poti, zato so pomembni obnašanje kontakta, geometrija prevodnika, oklop, konektorji, dolžina kabla, namestitev in bližnja napajalna vezja.
Celovitost signala je lastnost sistema
Prekinitvene težave s povezavo so lahko posledica variacije kontaktnega upora, slabe kontinuitete oklopa, preslušavanja, neusklajenosti konektorjev, prevelike dolžine kabla, hrupa motorja, premikajočih se zaključkov kablov ali sprememb, ki se pojavijo samo pri določenih hitrostih vrtenja. Zasnovo je zato treba pregledati kot en-kanal do-konca in ne kot izolirano komponento.
Za praktično ozadje, vodnik po spletnem mestuoklop za zanesljive signale drsnih obročevin članek opreprečevanje preslušavanja med kanalizajemajo dva pogosta vira komunikacijske nestabilnosti.
PI-jiSmernice za tehnologijo kabliranja in povezovanja PROFINETobravnava priključke, kable, nabore kablov, pasivne omrežne komponente in testiranje povezav od-{1}}do konca kot dele iste infrastrukture. To podpira kanalski-pristop k zasnovi rotacijskega vmesnika. :contentReference[oaicite:9]{index=9}
RT in IRT se ne smeta obravnavati kot zamenljivi zahtevi
PROFINET RTpodpira-ciklično komunikacijo v realnem času za industrijsko avtomatizacijo, medtem koPROFINET IRTje namenjen aplikacijam, kjer je kritična natančna, deterministična, izohronska komunikacija. Aplikacije za-nadzor gibanja in sinhronizirane-osi si zato zaslužijo strožji pregled kot osnovne aplikacije za oddaljeni-V/I. :contentReference[oaicite:10]{index=10}
Dobavitelju ne pošljite le fraze "PROFINET compatible." Navedite krmilnik, naprave, hitrost povezave, topologijo, zahteve za cikel, uporabo RT ali IRT, potrebe po redundanci in katero koli funkcijo gibanja ali sinhronizacije. Dobavitelj ne more preveriti aplikacije,-občutljive na čas, zgolj iz imena protokola.
Preden izberete model, izberite arhitekturo prenosa
Izraz "brezkrtačni" se pogosto uporablja preširoko. Preden primerjate številke delov, ugotovite dejanski prenosni mehanizem in njegove omejitve.
| Arhitektura | Glavne prednosti | Točke za preverjanje | Tipično prileganje |
|---|---|---|---|
| Konvencionalen brušen Ethernet drsni obroč | Široko dostopne, kompaktne možnosti lahko združujejo številna napajalna in signalna vezja | Obraba, ostanki, vzdrževalni intervali, stabilnost kontaktov, potrjena zmogljivost Etherneta | Zmerni-sistemi, kjer kvalificiran izdelek izpolnjuje zahteve celotnega kanala |
| Brezkrtačni ali zmočeni{0}}kontaktni konektor | Lahko zmanjša mehansko obrabo in kontaktni hrup | Kontaktni medij, orientacija, hitrost, tesnjenje, materialne omejitve, opredelitev življenjskega cikla | Nizko{0}}vzdrževalne ali signalno-občutljive aplikacije po načrtu-specifičnem preverjanju |
| Brezkontaktni podatkovni spojnik | Odstrani drsni kontakt s podatkovne poti | Podprt protokol, pasovna širina, zakasnitev, zahtevana moč, aktivna elektronika, obnašanje pri napakah | Aplikacije, ki upravičujejo aktivno spajanje in se lahko prilagodijo integracijskim zahtevam |
| Rotacijski spoj-optičnih vlaken | Električna izolacija, visoka pasovna širina, močna odpornost na elektromagnetne motnje | Pretvorba medijev, število kanalov, optična izguba, vrsta priključka, prostor, skupni stroški arhitekture | Okolja z visoko-pasovno širino ali visokim-EMI, kjer je optična arhitektura upravičena |
A gigabitni Ethernet drsni obročje lahko ustrezen, ko je potrebna večja podatkovna zmogljivost, vendar navedena hitrost prenosa podatkov ne sme nadomestiti-testiranja združljivosti na sistemski ravni. Podobno preglejte dejansko konstrukcijo katerega koli izdelka, opisanega kot abrezkrtačni drsni obroč. Za optične alternative je ta pregled adrsni obroč-optičnih vlakenzagotavlja dodaten kontekst.
Specifikacije, ki določajo, ali bo drsni obroč ustrezal
Uporabna specifikacija ločuje obvezne zahteve od preferenc. Pred odobritvijo modela ali primerjavo ponudbe je treba izpolniti naslednje kategorije.
1. Omrežne in podatkovne zahteve
- Protokol in aplikacija: PROFINET, vključno z zahtevami RT, IRT, gibanja, varnosti ali redundance.
- Zahtevana hitrost povezave in število neodvisnih Ethernet kanalov.
- PLC, stikala, pogoni, oddaljeni V/I, kamere, kodirniki in druge povezane naprave.
- Topologija omrežja in ali se pričakuje, da se bo vrtljivi vmesnik obnašal kot pasivni kanal ali aktivna naprava.
- Vrsta priključka, kategorija kabla, zaključek oklopa, dovoljena dolžina kabla in zunanja napeljava kabla.
- Zahtevana diagnostika, testni zapisi in merila sprejemljivosti.
2. Močnostni in pomožni tokokrogi
- AC ali DC napetost.
- Trajni tok, vršni tok in zagonski tok za vsako vezje.
- Zahteve za zaščitno ozemljitev in ozemljitev.
- Analogna, digitalna, kodirna vezja, termočleni, varnostna ali-senzorska vezja.
- Pnevmatski ali hidravlični prehodi, če mora biti sklop hibriden.
Napajalni in nizko{0}}ravni podatkovni kanali morajo biti zasnovani skupaj. Preskus-na preskusni napravi samo za podatke morda ne bo razkril motenj, ki se pojavijo, ko so motorji, grelniki, zavore, ventili ali kapacitivna bremena pod napetostjo.
3. Mehanska ovojnica
- Neprekinjena in kratkotrajna največja-hitrost.
- Delovni cikel, spremembe smeri, pospešek in pojemek.
- Montaža na gred, prirobnico ali-preko izvrtine.
- Zahtevana izvrtina, zunanji premer, osna dolžina in dovoljeni navor.
- Dolžine kablov rotorja in statorja, smeri izhodov, radij upogiba in razbremenitev obremenitve.
- Pogoji udarcev in vibracij.
Če mora centralna gred, cev ali snop kablov potekati skozi sklop, primerjajte razpoložljivoobseg drsnega obroča skozi-luknjopreden izberete zunanji premer ali velikost izvrtine.
4. Okolje in življenjski cikel
- Najnižja in najvišja delovna temperatura.
- Obvezna zaščita pred vdorom po namestitvi.
- Vlaga, kondenzacija, prah, olje, hladilna tekočina, kemikalije za izpiranje, slani prš ali korozija.
- Zahteve za čisti prostor, vakuum, tlak ali nevarno{0}}lokacijo.
- Pričakovani obrati ali delovne ure, intervali pregledov in strategija zamenjave.
- Razpoložljivost rezervnih enot, storitev na terenu in zamenljivih modulov.
Notranje zatesnjen kontaktni mehanizem dokončane namestitve ne naredi samodejno vodotesne. Pomembni so tudi konektorji, kabelski izhodi, izpostavljeni terminali in vmesniki za montažo. Uporabite vodnik zainterpretacija ocene IP drsnega obročapri opredelitvi varstva okolja.
5. Standardna izdelava ali izdelava po meri
Standardni izdelek je običajno bolj zaželen, če brezkompromisno izpolnjuje celotno omrežno, električno, mehansko in okoljsko specifikacijo. Oblikovanje po meri postane smiselno, če števila kanalov, velikosti izvrtine, postavitve priključka, toka, tesnjenja, izhoda kabla ali namestitve ni mogoče doseči z obstoječim modelom. Primerjava medstandardni in prilagojeni drsni obročilahko pomaga vzpostaviti to mejo.
Pet{0}}stopenjski postopek izbire in odobritve
1. korak: Določite celoten komunikacijski kanal
Zabeležite dejanski krmilnik, naprave, topologijo, hitrost prenosa podatkov, zahteve RT ali IRT, konstrukcijo kabla, priključke, oklopno pot in diagnostiko omrežja. Vključite kable s fiksne-strane in vrtljive-strane, namesto da navedete samo telo drsnega obroča.
2. korak: zgradite eno kombinirano specifikacijo aplikacije
Združite omrežje, moč, pomožne signale, hitrost, delovni cikel, dimenzije namestitve, okolje in zahteve življenjskega cikla v en dokument. Označite vsako postavko kot obvezno, prednostno ali odprto za priporočilo dobavitelja. To preprečuje izbiro mehansko ustrezne enote, preden so bile preverjene komunikacijske zahteve.
3. korak: primerjajte arhitekture, ne tržnih oznak
Ožji izbor brušenih, zmočenih-kontaktnih, brezstičnih ali optičnih možnosti glede na dejansko uporabo. Vprašajte, kaj pomeni "brez krtačk", "brez-vzdrževanja" ali "združljiv z Ethernetom" za določeno zasnovo. Ti pogoji nikoli ne smejo nadomestiti tehničnega opisa.
4. korak: Zahtevajte dokaze, ki ustrezajo prijavi
Koristno poročilo dobavitelja mora navajati:
- Preizkušena hitrost povezave in omrežna oprema.
- Vrtilna hitrost, smer, profil pospeška in trajanje preskusa.
- Število poslanih paketov ali ciklov in metoda, uporabljena za odkrivanje napak.
- Ali so bili močnostni kanali med preskusom obremenjeni.
- Razporeditev kabla, konektorja, oklopa in ozemljitve.
- Temperatura ali okoljski pogoji.
- Zabeležene prekinitve povezave, prekinitve povezave z napravami, diagnostični dogodki in merila sprejemljivosti.
Trditev, kot je "ničelna izguba paketov", je smiselna le, če so razkriti njeni preskusni pogoji in metoda merjenja.
5. korak: Preverite nameščeno napravo
Testiranje dobavitelja ne more ponoviti vsakega PLC-ja, stikala, pogona, kabla, ozemljitvene ureditve, obremenitve moči, konfiguracije programske opreme in okoljskih pogojev. Končna odobritev mora torej temeljiti na integriranem stroju.
Kako preveriti delovanje PROFINET-a po namestitvi
Vzpostavite stacionarno osnovno črto
Zaženite celoten sistem pred rotacijo in zabeležite stanje povezave, alarme krmilnika, diagnostiko naprave, komunikacijske napake, vedenje cikla in statistiko upravljanih-preklopnih vrat. Ta osnovna linija olajša razlikovanje težave z rotacijskim-kanalom od splošne težave z omrežjem.
Preizkusite celoten profil gibanja
Preizkusite najmanjšo, normalno in največjo hitrost, vključno s pospeševanjem, pojemkom, postanki in spremembami smeri. Nekatere občasne napake se pojavijo samo med prehodi in ne pri konstantni hitrosti.
Uporabite realne električne obremenitve
Upravljajte motorje, grelnike, zavore, ventile, solenoide in druge visoko{0}}tokokroge, medtem ko nadzirate omrežje. Ponovite preskus pri kombinacijah hitrosti in obremenitve, ki bodo najverjetneje povzročile električni šum ali dvig temperature.
Dovolj dolgo spremljajte diagnostiko
Kratka predstavitev lahko izpusti redke prekinitve. Izberite trajanje preskusa na podlagi tveganja stroja, proizvodnega cikla, dostopa do vzdrževanja in stroškov neodkrite okvare. PI objavlja tudi aDiagnoza za smernice PROFINET, ki je primerna zunanja referenca pri načrtovanju diagnostike omrežja. :contentReference[oaicite:11]{index=11}
Pred preskusom določite merila sprejemljivosti
- Brez nenamernih prekinitev povezave ali nepojasnjenih prekinitev povezave z napravami.
- Ni komunikacijskih alarmov, ki bi jih bilo mogoče pripisati vrtenju.
- Ni nesprejemljivih sprememb dogovorjenih diagnostičnih števcev glede na izhodišče.
- Stabilno delovanje v zahtevanem območju hitrosti in obremenitve.
- Uspešen ponovni zagon po močnem ciklu in nadzorovanih zaustavitvah.
- Sprejemljiv dvig temperature in brez motenj med močjo in podatkovnimi kanali.
Merila za sprejem se morajo ujemati s prijavo. Sistem za daljinsko spremljanje in sistem za sinhroniziran-nadzor gibanja lahko zahtevata drugačna dokazila.
Preverite podrobnosti namestitve
Preglejte razbremenitev kabla, zaključek oklopa, ozemljitev, poravnavo, pritrdilne elemente, nepodprto težo kabla in zaščito konektorja. Uporabite spletno mestovodnik za testiranje drsnih obročevskupaj s proizvajalčevimnavodila za namestitev. PI-jiNavodila za namestitev PROFINETzajemajo tudi načrtovanje omrežja, montažo, zagon in praktična navodila za namestitev. :contentReference[oaicite:12]{index=12}
Ilustrativni primer RFQ za vrtljivo mizo
Opomba:Sledi ilustrativna oblika specifikacije, ne pa objavljen rezultat testa ali primer stranke.
- Uporaba:neprekinjeno indeksiranje vrtljiva montažna miza.
- Omrežje:en kanal PROFINET, ki povezuje stacionarni PLC in preklop na rotirajoče oddaljene I/O in pogone.
- Čas:dejansko zahtevo RT ali IRT potrdi krmilnik in konfiguracija gibanja.
- moč:ločen načrt tokokroga, ki prikazuje napetost, trajni tok, vrhovni tok in zaščitno ozemljitev.
- Mehansko:neprekinjena hitrost, profil indeksiranja, zahtevana skoznja-vrtina, največji zunanji premer, izhodi kablov in dovoljeni navor.
- Okolje:delovna temperatura, izpostavljenost prahu ali izpiranju, vibracije in potrebna nameščena zaščita IP.
- Zahtevani dokazi:test-hitrosti povezave, profil vrtenja, stanje-obremenitve moči, trajanje preskusa, rezultati diagnostike in konfiguracija kabla ali priključka.
- Sprejem stroja:med dogovorjenim preskusom-proizvodnega cikla ni prekinitev povezave ali alarmov,-povezanih z vrtenjem.
Ta oblika daje dobavitelju dovolj konteksta, da priporoči standardni model ali pojasni, zakaj aprilagojen drsni obročje potrebno.
Pogoste napake pri izbiri
- Štetje vodnikov namesto določanja kanala Ethernet:število prevodnikov ne dokazuje primernosti PROFINET-a.
- Obravnavanje vseh aplikacij PROFINET kot enakih:oddaljeni V/I in sinhronizirano gibanje ne predstavljata enakega časovnega tveganja.
- Določanje samo hitrosti prenosa podatkov:konektorji, oklop, konstrukcija kabla, namestitev, hitrost in okolje prav tako vplivajo na celoten kanal.
- Testiranje samo v mirovanju:vrtenje, vibracije, prehodi in dvig temperature ostajajo nepreizkušeni.
- Testni podatki brez močnostnih obremenitev:hibridni sklop je treba oceniti pod realno električno obremenitvijo.
- Zamenjati PROFINET s PROFIBUS:protokol in fizični vmesnik morata biti pravilno identificirana v RFQ.
- Samo primerjava nabavne cene:v odločitev vključite vzdrževalno delo, načrtovano zamenjavo, odpravljanje težav, rezervne dele in izpade.
pogosta vprašanja
V: Ali lahko komunikacija PROFINET poteka skozi drsni obroč?
O: Da. Rotacijski vmesnik Ethernet lahko prenaša komunikacijo PROFINET, ko je celoten kanal zasnovan za zahtevano omrežno konfiguracijo in preverjen glede na dejansko hitrost stroja, obremenitev, kable in okoljske pogoje.
V: Ali lahko en sklop prenaša podatke in napajanje PROFINET?
O: Da. Hibridni drsni obroči lahko združujejo Ethernet, napajanje in pomožne signale. Tokovna zmogljivost, ločitev tokokroga, oklop, ozemljitev, toplotno obnašanje in pogoji preskusa moč-obremenitve morajo biti navedeni skupaj.
V: Ali vsak Ethernet drsni obroč podpira PROFINET IRT?
O: Ne. Splošna izjava o združljivosti z Ethernetom ne dokazuje primernosti za aplikacijo IRT ali sinhronizirano gibanje. Navedite krmilnik, naprave, topologijo, časovne zahteve in merila sprejemljivosti, nato pa zahtevajte dokaze-za posamezne aplikacije.
V: Ali je brezkrtačni drsni obroč vedno brezkontakten?
O: Ne. Nekateri izdelki, opisani kot brezkrtačni, uporabljajo zmočen ali zatesnjen električni kontakt, medtem ko drugi uporabljajo resnično brezstično metodo povezovanja podatkov. Vprašajte za dejanski prenosni mehanizem in njegovo usmeritev, hitrost, tesnjenje in omejitve življenjskega cikla.
V: Kako naj se preveri izguba paketa ali stabilnost povezave?
O: Nadzorujte diagnostiko krmilnika in naprav, statistiko upravljanih{0}}stikal, dogodke povezav, alarme in vedenje aplikacij, medtem ko sklop teče skozi profil polne hitrosti z realističnimi obremenitvami moči. Zabeležite izhodiščno vrednost, trajanje, konfiguracijo in meje sprejemljivosti.
V: Kdaj je treba razmisliti o-optičnem rotacijskem spoju?
O: Razmislite o optični rešitvi, ko električna izolacija, velika pasovna širina, dolga razdalja prenosa ali močna odpornost na elektromagnetne motnje upravičujejo dodatne zahteve glede-pretvorbe medijev, optičnih-kanalov, prostora in stroškov.
Zaključek
Zanesljiv drsni obroč PROFINET ni izbran na podlagi imena protokola, števila prevodnikov ali demonstracije na eni mizi. Izbere se tako, da se določi celoten komunikacijski kanal, uskladi rotacijska tehnologija z mehanskim in električnim okoljem, zahteva ustrezna dokazila in potrdi nameščeni stroj.
Preden zahtevate ponudbo, pripravite informacije o krmilniku in napravi, zahtevi RT ali IRT, hitrosti povezave, napajalnih tokokrogih, profilu hitrosti, dimenzijah, okolju in merilih sprejemljivosti. Za pregled-specifične aplikacije pošljite izpolnjeno specifikacijo prekkontaktna stran za inženiring.