Evolucija Allen-Bradley Plcs: od zapuščenih krmilnikov do sodobnih elektrarn

Rojstvo Allen-Bradleyja: Pionirji v industrijski avtomatizaciji

Skoraj vsi kontrolni inženirji so seznanjeni z imenom Rockwell Automation ali Allen-Bradley. Glede na dolgo zgodovino inovacij podjetja pred sodobno dobo računalniških sistemov je razumljivo, da se je tukaj zgodilo veliko zgodnjih dogodkov v digitalni avtomatizaciji.

Allen-Bradley je bil ustanovljen leta 1903, nabiral pa je bogate izkušnje v elektroniki, še preden je bil izdan prvi PLC (programabilni logični krmilnik). Podjetje je postalo svetovni vodja pri razvoju novih komponent in tehnologij. Leta 1970 je Allen-Bradley skoval izraz "plc", ko so lansirali enega prvih programirljivih krmilnikov, leta 1774 PLC.

1774 plc

Približno v istem času je bil razvit 1774 PLC (imenovan PLC -1) in Allen-Bradley je nato predstavil koncept Data Highway, ki je bila ena najzgodnejših računalniških omrežij, posebej zasnovanih za digitalne nadzorne sisteme! Leta 1985 je večje proizvodno podjetje Rockwell International kupilo Allen-Bradley, ki je oblikovalo Rockwell's Division Industrial Automation. Danes so logotipi blagovnih znamk Rockwell in Allen-Bradley skoraj zamenljivi v notranjem delovanju strojne in programske opreme za nadzornih omar.

Drug pomemben mejnik je bil zagon platforme SLC500 PLC leta 1990, ki je bila bolj kompaktna in cenovno ugodna od predhodnika, PLC -5. SLC pomeni majhen logični krmilnik. Prvi izdelek v tej seriji je bil SLC 5/01, opremljen s pomnilniškim razponom od 1K do 4K in možnostjo nadzora 30 I/O rež, kar je bilo takrat impresivno.

Z uvedbo modelov SLC 5/02 in 5/03 je Allen-Bradley predstavil Data avtocesto DH485. Na podlagi standarda RS -485 je bil zasnovan posebej za tovarniške talne aplikacije. SLC 5/03 je bil prvi, ki je predstavil skupne funkcije PLC, kot sta način teka in spletno programiranje. To je bil tudi prvi izdelek, ki je podpiral nadgradnje vdelane programske opreme. Zaporedni model, SLC 5/04, se je skliceval na izboljšano različico podatkovne avtoceste, znane kot DH+.

SLC 5/05

Zadnji model serije SLC 500 je SLC 5/05, ki je prvi Allen-Bradley PLC, ki je sposoben komunikacije, ki temelji na Ethernetu. Vrata DH ali DH+ iz prejšnjih modelov so zamenjana z vrati Ethernet, ki zdaj dosegajo hitrosti prenosa do 100 Mbps. SLC 5/05 je na voljo v treh velikostih pomnilnika: 16K, 32K in 64K. Ta PLC je edini v seriji SLC, ki jo še danes podpira Allen-Bradley.

V najnovejši glavni reviziji strojne opreme na platformi, ki temelji na šasiji, je Allen-Bradley izdal novo serijo krmilnikov za avtomatizacijo ControlloGix. V naslednjih letih sta bila serija CompactLogix in Micrologix uvedena za ciljno določeno tržno sektorje za različne projekte.

2. Era ControlloGix: 1756- l75 in razširljiva arhitektura

ControlloGix plc je bila prva izdaja na platformi Logix. Ti krmilniki s splošnim namenom imajo modularno zasnovo in stojalo, sestavljeno iz procesorjev, napajalnikov, V/I in komunikacijskih modulov. Prvi krmilnik, objavljen v tej seriji, je bil 1756- l1 leta 1999 in je doživel več ponovitev. Platforma je zamenjala serijo SLC in PLC -5, ki je ponujala pomembne prednosti, kot so hitrejši čas skeniranja in večja zmogljivost skladiščenja.

Controllogix

Izdaja 1756- L75 ControlloGix leta 2003 je označila preskok v tehnologiji avtomatizacije, s čimer je nastavila merilo industrije:

• Moč obdelave:4 MB uporabniški pomnilnik, razširljiv prek modula 1756- MVI.
• Integracija omrežja:Nativna podpora za ControlNet (5 Mbps), Ethernet/IP (100 Mbps) in DeviceNet (500 kbps), kar omogoča brezhibno integracijo HMI in vidnih sistemov.

Aplikacije v resničnem svetu:

1. Nafta in plin:BP Whiting Rafinerija je uporabila 1756- l75 za izdelavo varnostnega instrumentiranega sistema (SIL 3 certificirana), ki spremlja 12, 000 I/O točke, vključno s tlačnimi senzorji in zasilnimi ventili.
2. Farmacevtske izdelke:Proizvodna linija cepiva Pfizer uporablja 1756- l75 skupaj z moduli za krmiljenje S88, kar skrajša čas proizvodnega cikla za 18%.
3. Primerjava uspešnosti:Neodvisni testi v letu 2005 so pokazali, da je 1756-} l75 hrbtna letala (256 kb/s) presegla Siemens S 7-400 za 22% pri več osi.

3.Micrologix PLC Micro800 Series: Prilagodljiva izbira za MSP

Leta 1994 je Allen-Bradley predstavil serijo Micrologix, kompaktno in stroškovno učinkovito linijo izdelkov. Ti manjši krmilniki so opremljeni z vgrajenimi procesorji, napajalniki in V/I, zasnovanimi posebej za majhne aplikacije, pri čemer nekateri modeli podpirajo tako vgrajeni kot razširitveni V/I. Številni modeli od 1000 do 1500 so ukinjeni, vendar se še vedno pogosto uporabljajo.

Micro800

Najnovejša revizija serije Micro je serija Micro800, ki je bila predstavljena leta 2014. Vključuje številne enake zasnove, na primer vgrajene V/I terminale na zgornjem in spodnjem delu, ter integrirane komunikacijske kanale, kot sta USB in Ethernet. Serija Micro800 vsebuje tudi sprednje povezave za dodatne module, kar izboljšuje funkcionalnost.

1763- l16awa micro800:

Koncept oblikovanja:Stroškovno učinkovit PLC, opremljen s 16 točkami V/I (10 DI/6 DO), USB programska vrata in združljivo s programsko opremo CCW.

Študija primera:Proizvajalec embalažnih strojev na ameriškem Srednjem zahodu je Siemens S 7-1200 zamenjal z 1763-} l16awa, kar je znatno zmanjšalo skupne stroške lastništva (TCO) za 15% zaradi nižjih licenčnih pristojbin in poenostavljenega ožičenja.

4.Rockwell Integracija avtomatizacije: IoT in industrija 4. 0

Potem ko so ga leta 1985 vključili v Rockwell International, je Allen-Bradley PLCS postal temeljni sestavni del tovarniške Talkicosystem:

IoT Integracija:

1756-} l75 vdelana programska oprema v32:Podpira protokol MQTT za pretakanje podatkov v realnem času v Microsoft Azure IoT Hub, kar omogoča napovedovanje.

Sodelovanje s PTC ThingWorx:V prehrambeni elektrarni General Mills je 1763- L16AWA spremljal podatke o vibracijah motorja, kar je nepričakovano izpadanje zmanjšalo za 35%.

Kibernetska varnost:1763- l16awa vsebuje varnostni protokol CIP za šifriranje komunikacij krmilnika-HMI, pri čemer je v testu Ministrstva za energijo leta 2021 prestregel 99,6% napadov odkupne programske opreme.

5. Izzivi vzdrževanja in upravljanja ob koncu življenja

Zapuščene dileme sistema:

Orodja za migracijo: Rockwell's Studio 5000 Logix Translator samodelizira 80% PLC -5 pretvorbe kode v 1756- l75, vendar uporabniške povratne informacije kažejo težave z združljivostjo z AOIS (Navodila za dodajanje).

Strategija rezervnih delov:

Po ukinitvi 1761- L32BWA v letu 2018 prenovniki zagotavljajo enoletno garancijo na delih po nižjih cenah kot prvotni proizvajalec.

5069- l306er nadomesti 1763- l16awa, ki nadgradi pasovno širino Ethernet s 100 Mbps na 1 Gbps, z dvojno preklopno podporo.

Primer uporabnika:Kanadski avtomobilski dobavitelj je do 7 let podaljšal življenjsko dobo 1756- L75 s storitvami Lifecycle Rockwell in združeval nadgradnje vdelane programske opreme s tretjimi moduli V/I.