Nowy CompactLogix 1769-L33ERM Ser A 1769L33ERM

Allen-Bradley 1769-L33ERM | CompactLogix 5370 L3 EtherNet/IP Controller — 2MB, Dual Ethernet z DLR, 8-osiowa oś CIP, 32 zadania, montaż na szynie DIN/panelu

Przegląd

„Allen-Bradley 1769-L33ERM to programowalny sterownik automatyki CompactLogix 5370 L3 ze zintegrowanym sterowaniem ruchem przez EtherNet/IP — sufiks „M” odróżnia go od podstawowego 1769-L33ER dzięki wbudowanej możliwości sterowania ruchem CIP (Common Industrial Protocol), która umożliwia skoordynowane sterowanie osiami bez oddzielnego modułu sterowania ruchem.

Znajduje się on w środku rodziny CompactLogix 5370 L3, powyżej modelu -L30ERM (który nie ma integracji ruchu) i poniżej modelu -L36ERM (który oferuje zwiększoną pamięć o 4 MB), co czyni go domyślnym wyborem dla aplikacji sterowania maszynami, które łączą logikę, I/O i wieloosiowy ruch serwo w jednym kompaktowym sterowniku.

Pamięć użytkownika sterownika o pojemności 2 MB mieści obszerne programy aplikacyjne: złożone procedury logiki drabinkowej, tekst strukturalny do obliczeń procesowych, diagramy blokowe do sterowania pętlami oraz programy zadań ruchu, które zarządzają profilami pozycji i prędkości osi.

Dla porównania, przestrzeń programowa 2 MB w CompactLogix zazwyczaj obsługuje kilkaset rungów drabinki, wiele konfiguracji drzewa I/O, dziesiątki zdefiniowanych przez użytkownika typów danych i kilka profili ruchu jednocześnie — więcej niż wystarczająco dla średniej wielkości maszyn i linii produkcyjnych, które stanowią naturalny zakres zastosowań sterownika.

Tam, gdzie 1769-L33ERM wyraźnie zyskuje przewagę nad prostszymi sterownikami L3, są jego podwójne porty EtherNet/IP z obsługą Device Level Ring (DLR).

Dwa fizyczne złącza Ethernet w sterowniku pozwalają mu uczestniczyć w topologiach sieci pierścieniowej: protokół DLR umożliwia sieci automatyczne odzyskanie sprawności po awarii jednego kabla lub złącza poprzez przekierowanie ruchu w drugą stronę pierścienia.

W środowisku maszynowym, gdzie wibracje, zużycie kabli lub korozja złączy mogą nieoczekiwanie przerwać połączenie sieciowe, DLR zapewnia szybkie automatyczne odzyskanie sprawności, które utrzymuje produkcję podczas awarii pojedynczego punktu bez interwencji operatora.

Kluczowe specyfikacje

Podwójny EtherNet/IP i topologia Device Level Ring

Podwójny port Ethernet w 1769-L33ERM obsługuje trzy różne topologie fizyczne, każda dostosowana do różnych scenariuszy instalacji:

Topologia liniowa: Dwa porty tworzą łańcuch przepustowy — jeden port łączy się z urządzeniem nadrzędnym, drugi z następnym urządzeniem podrzędnym.

Proste okablowanie, niska liczba komponentów, ale awaria jednego kabla przerywa cały segment podrzędny.

Topologia gwiazdy: Oba porty łączą się z tym samym zarządzanym przełącznikiem Ethernet, który zapewnia routing pierścieniowy. Wymaga przełącznika, ale pozwala na niezależne odłączenie każdego urządzenia bez wpływu na inne.

Device Level Ring (DLR): Dwa porty są okablowane w pierścień — port 1 sterownika łączy się z jednym końcem pierścienia, a port 2 z drugim.

Nadzorca DLR (sam sterownik może działać jako nadzorca pierścienia) monitoruje integralność pierścienia i automatycznie przekierowuje ruch w ciągu około 300 mikrosekund po wykryciu przerwania pierścienia.

Ta szybkość odzyskiwania jest wystarczająco duża, aby sterowanie ruchem w czasie rzeczywistym i I/O kontynuowało pracę bez utraty synchronizacji podczas większości awarii pojedynczego punktu.

W zastosowaniach obrabiarek i linii pakujących, gdzie całe I/O, napędy i HMI znajdują się w sieci EtherNet/IP, topologia DLR stała się standardem dla każdej instalacji, w której nieplanowane przestoje stanowią znaczący koszt.

Integracja CIP Motion — 8 osi z kinematyką

Oznaczenie „M” w numerze części 1769-L33ERM oznacza zintegrowany ruch CIP. CIP Motion rozszerza protokół EtherNet/IP, zapewniając synchronizację napędów przez standardową infrastrukturę Ethernet, wykorzystując czas SYNCHRONOUS UPDATE w okresowym zadaniu sterownika do koordynowania poleceń pozycji i prędkości do serwonapędów Allen-Bradley Kinetix w precyzyjnie odmierzonych interwałach.

1769-L33ERM obsługuje do 8 skoordynowanych osi ruchu z kinematyką. Funkcja kinematyki umożliwia skoordynowany ruch wieloosiowy w konfiguracjach kartezjańskich i robotów delta — sterownik obsługuje transformację matematyczną między przestrzenią stawów (pozycje poszczególnych osi) a przestrzenią zadań (pozycja efektora końcowego w X, Y, Z), co umożliwia programowanie ścieżek narzędzia bezpośrednio we współrzędnych zadań, zamiast ręcznego konwertowania do kąta lub pozycji każdej osi.

W przypadku maszyn pakujących z 3-osiowymi robotami delta typu pick-and-place, możliwość kinematyki 1769-L33ERM eliminuje zewnętrzny sterownik kinematyki, który był wymagany w starszych instalacjach robotów delta.

Sterownik obsługuje transformację współrzędnych wewnętrznie, wraz z innymi zadaniami I/O, komunikacji i sekwencjonowania maszyny.

Wewnętrzne magazynowanie energii — praca bez baterii

1769-L33ERM eliminuje baterię zapasową, która była wymagana w starszych generacjach CompactLogix, wykorzystując wewnętrzne magazynowanie energii — kondensatory — do utrzymania danych SRAM podczas przerwy w zasilaniu wystarczająco długo, aby sterownik zapisał stan pamięci na karcie SD.

Po przywróceniu zasilania sterownik odczytuje swój stan z karty SD i wznawia pracę z zapisanego stanu.

Ta architektura bez baterii eliminuje powtarzalny element konserwacji (wymiana baterii co 3–5 lat) i ryzyko utraty programów i danych konfiguracyjnych z powodu niewykrytego wyczerpania baterii.

Sama karta SD może przechowywać pliki oprogramowania układowego, pliki EDS (Electronic Data Sheet) dla podłączonych urządzeń oraz pełne kopie zapasowe programów — wymienną kopię zapasową kompletnej konfiguracji sterownika, która może przywrócić zastępczy sterownik do pracy bez terminala programistycznego.

FAQ

P1: 1769-L33ERM obsługuje 8 osi ruchu CIP. Czy jest to absolutne maksimum, czy można je rozszerzyć?

8 osi to wbudowany limit ruchu CIP dla 1769-L33ERM.

Ta liczba nie może być rozszerzona poprzez konfigurację lub aktualizacje oprogramowania układowego — jest określana przez architekturę przetwarzania sterownika. W przypadku aplikacji wymagających więcej niż 8 skoordynowanych osi ruchu należy określić 1769-L37ERM (pamięć 4 MB) lub większą platformę ControlLogix.

Limit 8 osi dotyczy ruchu CIP przez EtherNet/IP — sterownik może jednocześnie obsługiwać I/O na dodatkowych węzłach EtherNet/IP (łącznie do 32 połączeń) poza 8 osiami ruchu.

P2: Jaka jest różnica między 1769-L33ER a 1769-L33ERM i kiedy należy wybrać każdy z nich?

1769-L33ER to podstawowa wersja z podwójnym EtherNet/IP i DLR, bez zintegrowanego ruchu CIP.

1769-L33ERM dodaje zintegrowaną możliwość ruchu CIP dla maksymalnie 8 osi z kinematyką. Jeśli aplikacja nie ma osi ruchu serwo — czyste sterowanie I/O, komunikacją i logiką — -L33ER jest odpowiednim i zazwyczaj tańszym wyborem.

Jeśli aplikacja obejmuje serwonapędy Allen-Bradley Kinetix wymagające skoordynowanego ruchu, należy wybrać -L33ERM. Oba warianty obsługują identyczne konfiguracje I/O, liczbę zadań i rozmiary pamięci.

P3: Rozpraszanie mocy jest określone na 4,5 W. Jak to wpływa na obliczenie budżetu mocy 1769?

1769-L33ERM pobiera 4,5 W z magistrali systemowej 1769, zasilanej przez zasilacz 1769-PA4 (120/240 V AC) lub 1769-PB4 (24 V DC).

Całkowity budżet mocy dla systemu 1769 musi uwzględniać 4,5 W sterownika plus wkład każdego modułu I/O w szafie. 

Zasilacz zapewnia określoną pojemność prądu magistrali; każdy moduł określa swój pobór prądu magistrali w danych wyboru 1769.

Maksymalna suma wszystkich poborów mocy modułów nie może przekroczyć znamionowej mocy wyjściowej zasilacza.

Narzędzie do wymiarowania zasilaczy Rockwell Automation (dostępne za pośrednictwem portalu produktów RA) automatyzuje to obliczenie dla określonej listy modułów.

P4: Czy 1769-L33ERM może komunikować się z urządzeniami DeviceNet lub ControlNet starszej generacji, a także z urządzeniami EtherNet/IP?

Bezpośrednio 1769-L33ERM ma tylko porty EtherNet/IP i USB. Komunikacja z urządzeniami DeviceNet lub ControlNet wymaga modułów mostkujących w szafie I/O 1769: moduł skanera 1769-SDN zapewnia możliwość master DeviceNet, a odpowiednie moduły mostkujące ControlNet zapewniają łączność ControlNet.

Moduły te zajmują miejsca modułów I/O w lokalnej szafie (licząc do limitu 16 modułów lokalnych I/O) i są konfigurowane w Studio 5000 wraz z drzewem I/O.

EtherNet/IP pozostaje zalecaną siecią dla nowych instalacji — DeviceNet i ControlNet to starsze protokoły, które Rockwell Automation obsługuje, ale już nie rozwija aktywnie dla nowych produktów.

P5: Jak nieulotna karta SD jest używana do przywrócenia zastępczego sterownika 1769-L33ERM do pracy po awarii?

Karta SD dostarczona ze sterownikiem (lub zaktualizowana kopia) zawiera plik projektu sterownika i oprogramowanie układowe.

Aby przywrócić zastępczy sterownik: włóż oryginalną kartę SD (lub niedawną kopię zapasową) do gniazda karty zastępczego sterownika; podłącz zasilanie; sterownik odczyta projekt z karty SD i, jeśli oprogramowanie układowe na karcie jest zgodne z wersją oprogramowania układowego sterownika, automatycznie załaduje projekt. 

Jeśli wersja oprogramowania układowego jest inna, sterownik może najpierw poprosić o aktualizację oprogramowania układowego. Po załadowaniu projektu sterownik przechodzi w tryb Run, jeśli był w trybie Run podczas tworzenia kopii zapasowej karty SD.

Proces ten zazwyczaj trwa mniej niż dwie minuty i nie wymaga terminala programistycznego, co jest główną zaletą architektury karty SD w porównaniu z przywracaniem opartym na komputerze.